Устройство твердотельного реле переменного тока: Твердотельное реле: устройство, принцип работы, назначение

Твердотельное реле: устройство, принцип работы, назначение

a:2:{s:4:»TEXT»;s:10358:»
     В твердотельных реле, выпускающихся серийно, используются тиристоры и транзисторы, способствующие переключению токов до сотен ампер. По сравнению с электромеханическими, твердотельные реле обладают более высокой скоростью переключения. Однако они менее пригодны к работе в условиях кратковременных перегрузок.

Принцип действия

     В https://techtrends.ru/catalog/tverdotelnye-rele/» target=»_blank»>твердотельных реле взаимодействие управляющего сигнала с управляемым происходит путем формирования гальванической развязки – как правило, с помощью оптрона. Управляющее напряжение подает питание на светодиод, а он, в свою очередь, освещает фотодиод, и с помощью тока последнего включается МОП или тиристор, управляющий нагрузкой. Тиристоры и симисторы используются в устройствах, применяемых при переменном токе, а транзисторы – в приборах с постоянным током. Также применяются и специализированные оптоэлектронные приборы – оптотиристоры и фототиристоры.


     Структура ТТР включает:


    вход – первичная цепь, состоящая из резистора на постоянном изоляторе, имеющего последовательное подключение. Главной функцией входной цепи является принятие сигнала и передача его устройству реле, коммутирующему нагрузку;
    оптическая развязка – используется для изоляции входной и выходной сети переменного тока;
    триггерная цепь – отдельный элемент, обрабатывающий входной сигнал и переключающий выход;
    цепь переключателя – подает силу напряжения, включает в себя транзистор, симистор и кремниевый диод;
    цепь защиты – может быть внешней или внутренней, защищает устройство от сбоев или появления ошибок.

     Для коммутации индуктивной нагрузки при помощи твердотельного реле необходимо увеличить запас тока не менее, чем в 6–8 раз.

Преимущества и области применения

     Сравнивая твердотельные реле с электромеханическими, следует отметить такие достоинства первых, как:


    малые габариты;
    экономия электроэнергии;
    отсутствие необходимости дополнительного техобслуживания;
    высокая скорость переключения;
    длительный срок эксплуатации;
    бесшумность;
    возможность применения в различных приборах;
    производительность;
    отсутствие искры и скачка напряжения;
    низкая чувствительность к неблагоприятным условиям.


     Твердотельные реле нашли широкое применение. Они используются в тех случаях, когда требуется коммутировать индуктивную нагрузку. Как правило, это устройство служит для:


    сохранения постоянной температуры в технологическом процессе;
    коммутации цепи управления;
    контроля нагрева трансформаторов и других приборов;
    регулировки степени освещения;
    управления электродвигателями.


     Также ТТР применяется в системах, производящих регулирование температуры с помощью ТЭНа, а также при замене пускателей реверсного бесконтактного типа.

Разновидности твердотельных реле

     Существуют различные виды ТТР, имеющие некоторые особенности коммутируемого и контролирующего напряжения:


    Твердотельное реле постоянного тока – применяют при условии постоянного электричества, диапазон которого может составлять 3–32 Вт. Этот вид отличается высокой надежностью, светодиодной индикацией и повышенными отдельными характеристиками. Многие модели подобных реле могут работать при температуре от -30 до +70°C.
    Реле переменного тока имеют рабочий диапазон от 90 до 250 Вт, низкий уровень шума и электромагнитных помех, обладают высокой скоростью работы. Кроме того, их характерной особенностью является низкое потребление электрической энергии.
    ТТР с ручным управлением, которое дает возможность настроить тип работы.


     Соответственно с типом нагрузки различают однофазные и трехфазные твердотельные реле.


     Однофазные реле применяются для коммутации электричества в интервале 10–120 A или 100–500 A. Управление происходит с помощью переменного резистора и аналогового сигнала.





     Трехфазные ТТР коммутируют ток одновременно на 3 фазы. Их рабочий диапазон составляет 10–120 A. Среди 3-фазных реле отдельно стоят устройства реверсивного типа, отличающиеся бесконтактной коммутацией и маркировкой. Они надежно коммутируют каждую цепь по отдельности. Специальные элементы надежно предохраняют реле от ошибочных включений. Они применяются в процессе запуска и работы асинхронного двигателя, производящего их реверс.





     Для предупреждения возникновения перенапряжения во время применения реле необходимо купить быстродействующий предохранитель или варистор.


     В сравнении с однофазными, трехфазные реле имеют более долгий срок использования.





     Согласно способу коммутации, ТТР делятся на:


    реле, которые выполняют нагрузки редуктивного и емкостного типа;
    устройства с моментальным или случайным срабатыванием, использующиеся в тех случаях, когда необходимо мгновенное включение;
    реле с фазовым управлением, позволяющие выполнять настройку ламп накаливания и нагревательных элементов.

     По конструкции ТТР подразделяются на те, которые устанавливаются на ДИН-рейки, и универсальные, монтируемые на планки переходного типа.


«;s:4:»TYPE»;s:4:»HTML»;}

устройство, принцип работы, виды, схемы подключения

При организации логических схем управления оборудованием в качестве коммутаторов используются различные виды реле. В связи с развитием и совершенствованием полупроводниковых приборов на смену классическим логическим элементам пришло твердотельное реле (ТТР). Для чего используется, как устроен и как функционирует данный вид устройств, мы рассмотрим в данной статье.

Назначение

Сфера применения твердотельного реле достаточно обширна и охватывает самые разнообразные отрасли промышленности и народного хозяйства. Их используют в таких системах, где по условиям эксплуатации можно исключить периодический контроль состояния коммутатора. Твердотельные приборы устанавливаются в оборудовании с частыми коммутациями, где классические подвижные контакты не справляются с работой и перегорают. Или в таких электроустановках, где недопустимо искрообразование при разрывании или замыкании цепи контактной группой.

Помимо этого твердотельные реле характеризуются малыми габаритами, что делает их весьма привлекательной альтернативой для слаботочного оборудования. Они применяются в электронике и бытовых устройствах, а также труднодоступных местах, где после ввода прибора в работу отсутствует возможность технического обслуживания.

Основными направлениями, в которых вы часто встретите твердотельное реле, являются:

• нагревательные электроприборы с ТЭНами, спиралями для контроля температуры нагревания;
• контроль температурных режимов в технологических процессов;
• отслеживание рабочих режимов силовых трансформаторов;
• регулировка степени освещенности или включение освещения в зависимости от времени суток;
• применение в качестве датчика движения;
• включение и отключения электродвигателей, переключение различных режимов их работы;
• в качестве электронных ключей силовых и слаботочных электроустановок;
• как коммутаторы станочного оборудования, в котором нужна высокая частота срабатывания;
• для переключения позиций в источниках бесперебойного питания.

Стоит отметить, что повсеместная автоматизация технологических процессов все чаще задействует твердотельное реле в качестве коммутационного устройства.

Устройство

Конструктивно твердотельное реле представляет собой расширенный вариант полупроводникового ключа. В состав устройства входят резисторы, транзисторы, симисторы или тиристоры, которые и лежат в основе их работы. За счет того, что вся конструкция имеет монолитную структуру – единый блок, реле  и получило название твердотельного.

Рис. 1. Устройство твердотельного реле

Условно все устройство можно разделить на несколько блоков:

• Входной узел – используется для подачи управляющего сигнала. В состав узла входит токоограничивающий резистор и устройство для передачи сигнала на коммутирующий элемент.
• Триггерный узел – применяется для обработки получаемых сигналов. Как правило, является частью линии оптической развязки, но может устанавливаться и отдельно от нее.
• Узел оптической развязки – осуществляет гальваническое разделение основного участка и контролирующего. Является неотъемлемой составляющей реле переменного тока. От конструктивных особенностей этого узла напрямую зависит принцип действия коммутатора.
• Цепь коммутации – производит включение и отключение линии питания нагрузки. Функционирует по принципу запирания и отпирания p-n перехода, поэтому классического переключения в твердотельных реле не происходит.
• Цепи защиты – осуществляют устранение помех, защищают твердотельное реле от перегрузок и токов коротких замыканий. По месту расположения бывают внутренней и внешней установки.
• Выходной узел – используется для подключения нагрузки, как правило, представлен парой контактов или клемм.

Следует отметить, что в зависимости от типа твердотельного реле, состав основных блоков может существенно отличаться. Поэтому определенные модели могут обходиться без некоторых из вышеперечисленных узлов.

Принцип работы

В зависимости от вида твердотельного реле, может отличаться и принцип его действия. В основе работы лежит два сигнала – управляющий и управляемый, которые могут генерироваться и передаваться различным способом. Поэтому в качестве примера мы рассмотрим одну из разновидностей данного устройства, функционирующего посредством оптрона.

Рис. 2. Принцип действия твердотельного реле

Оптрон, в соответствии с п.1.1 ГОСТ 29283-92 осуществляет генерацию электромагнитных или световых импульсов с определенными параметрами. В соответствии с которым и происходит взаимодействие его компонентов. Конструктивно оптрон представляет собой оптическую пару – светодиод и фотодиод, установленные в разных блоках твердотельного реле.

При подаче питания на входной узел твердотельного реле начнется протекание тока через цепь светодиода. В результате чего световое излучение попадет на фотодиод. При достижении световым потоком заданной интенсивности, фотодиод установит рабочие параметры для цепи нагрузки и произведет коммутацию нагрузки.

Отличия от электромеханических реле

Рис. 3. Отличия между электромеханическим и твердотельным реле

Если рассматривать основные отличия, то они заключаются в принципе реализации логических операций. Так, в соответствии с п. 3.1.1 ГОСТ IEC 61810-7-2013 под электромеханическим реле следует понимать такое устройство, в котором операции производятся за счет движения механических элементов. В частности, на катушку индуктивности подается управляющий импульс, который создает достаточный электромагнитный поток для перемещения сердечника. Механически сердечник соединяется с контактной группой, которая замыкается и размыкается в зависимости от управляющего сигнала.

Твердотельное реле, в свою очередь, не имеет подвижных частей, а изменение логического состояния производится путем перевода полупроводникового элемента из открытого состояния в закрытое, и, наоборот. Поэтому основным отличием от электромеханических моделей является отсутствие подвижных контактов.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели для замены вышедшего со строя твердотельного реле или для установки в новом оборудовании необходимо руководствоваться основными характеристиками прибора.

К основным параметрам относятся:

• Класс и величина напряжения на входе и выходе устройства;
• Сопротивление твердотельного элемента или потребляемая мощность;
• Ток срабатывания – определяет рабочие параметры перехода из одного логического состояния в другое;
• Перегрузочная способность – кратная величина номинальному току;
• Электрическая прочность изоляции;
• Тип монтажа – наличие крепежных деталей или пайка на выводы;
• Материал, из которого изготовлено реле;
• Габаритные размеры;
• Наличие дополнительных функций.

Все характеристики твердотельных реле будут отличаться в зависимости от вида конкретного устройства.

Виды

Разделение по видам обуславливается как рабочими параметрами некоторых устройств, так и сферой их применения. Поэтому, классификация твердотельных реле осуществляется по нескольким факторам, определяющим тот или иной параметр.

Так, все логические элементы, в зависимости от рода тока, подразделяются на две группы – реле постоянного и переменного тока. Первые отличаются высокой надежностью и отлично справляются с поставленными задачами, как при низких, так и при высоких температурах. Второй вид обладает высокой скоростью срабатывания.

В зависимости от количества подключаемых фаз все твердотельные реле подразделяются на однофазные и трехфазные. Первый вид обеспечивает питание однофазной нагрузки или устройств постоянного тока. Трехфазные, в большинстве случаев, используются для питания электродвигателей, но встречаются коммутаторы и для других типов оборудования.

Рис. 4. Трехфазные и однофазные твердотельные реле

По типу управления различают следующие виды:

• Фазовое – плавно изменяет напряжение на выходе в процентном соотношении;
• Мгновенное – производит переключение мгновенно;
• При переходе через 0 – переключение осуществляется только при достижении синусоидой нулевого значения.

В зависимости от пропускаемой нагрузки, все устройства могут подразделяться на слаботочные и силовые. Первые устанавливаются в цепи управления, вторые используются для питания мощного бытового и промышленного оборудования.

Схемы подключения

На практике существует несколько вариантов подключения твердотельного реле к цепи питания и управления. Так, в зависимости от величины и рода питающего напряжения выделяют схему постоянного и переменного тока:

Рис. 5. Схема подключения твердотельного реле на 230 В

Как видите, здесь от фазного и нейтрального проводника напряжение подается и на цепь управления (выводы 3 и 4), и к нагрузке. Через выводы 1 и 2 фазный проводник устанавливается в коммутацию твердотельного реле для питания потребителя. Включение и отключение производится путем замыкания контактной группы К1 в цепи управления.

Еще один вариант схемы – управление нагрузкой посредством низковольтного сигнала:

Рис. 6. Питание твердотельного реле низким напряжением

В таком случае напряжение сети изначально подается на блок питание, где оно преобразуется и понижается. А затем через контакты К1 поступает в цепь управления твердотельного реле на выводы 3 и 4. Питание нагрузки происходит по тому же принципу, что и в предыдущем случае.

Помимо этого схемы подключения твердотельных реле подразделяются на две категории – нормально открытые и нормально закрытые. Первый вариант подразумевает такой принцип действия, когда подача напряжения на цепь управления подает напряжение к нагрузке.

Рис. 7. Нормально открытая схема твердотельного реле

Второй вариант схемы при подаче напряжения в цепь управления отключает питание нагрузки.

Рис. 8. Нормально закрытая схема твердотельного реле

Помимо этого существует трехфазная схема питания для соответствующего типа нагрузки:

Рис. 9. Трехфазная схема подключения твердотельного реле

Как видите на схеме, здесь используется трехфазное твердотельное реле. Для цепи управления используется пониженное напряжение, подаваемое от преобразователя. Линия трехфазного питания подключается к выводам A1, B1, C1, а трехфазный электродвигатель к выводам A2, B2, C2.

Достоинства и недостатки

Данный вид логических элементов характеризуется рядом плюсов и минусов в эксплуатации. К основным преимуществам твердотельных реле относятся:

• Длительный срок эксплуатации в сравнении с электромеханическими моделями;
• Может выполнять значительно больше коммутаций до наработки на отказ;
• Бесшумность в работе;
• Небольшой размер и вес;
• Отсутствует механический износ контактной группы из-за их отсутствия;
• Возможность установки в пожароопасных и взрывоопасных зонах за счет отсутствия искр в процессе коммутации;
• Может работать без скачков напряжения и тока, чем в значительной мере нивелирует переходные процессы;
• Внутреннее сопротивление практически не меняется в процессе эксплуатации;
• Практически невосприимчивы к воздействию вибрации, оседанию пыли, электромагнитным полям.

Но, вместе с тем, твердотельные реле обладают и некоторыми недостатками. Существенной проблемой является нелинейная вольтамперная характеристика. В отключенном состоянии сопротивление p-n хоть и большое, но не бесконечное, чем обуславливаются токи утечки. Во включенном состоянии сопротивление полупроводника обуславливает нагрев твердотельного элемента и необходимость его принудительного охлаждения в силовых реле.

Также к недостаткам относят необходимость принятия мер против ошибочного срабатывания. При пробое твердотельные реле часто остаются во включенном состоянии, что создает опасность для оборудования и эксплуатационного персонала. За счет наличия p-n перехода пропускание тока в обратном направлении происходит не мгновенно. Одной из наибольших проблем является перегрузка, из-за которой реле мгновенно выходит со строя.

Твердотельное реле: схема, принцип работы, подключение

Чтобы обеспечить бесконтактную коммуникацию различных устройств без использования электромагнитов применяют твердотельное реле. Об особенностях, принципе действия и схеме подключения данного устройства поговорим далее.

Оглавление:

1. Твердотельное реле — принцип работы
2. Преимущества и сфера использования твердотельного реле
3. Разновидности твердотельных реле
4. Выбор и покупка твердотельного реле
5. Особенности подключения твердотельного реле

Твердотельное реле — принцип работы

Твердотельное реле — это устройство, обеспечивающее контакт между низковольтными и высоковольтными электрическими цепями.

Рассматривая структуру данного прибора, большинство моделей схожи между собой, имеют незначительные отличия, которые никак не влияют на принцип их работы.

Структура твердотельного реле включает наличие:

• входа,
• оптической развязки,
• триггерной цепи,
• цепи переключателя,
• цепи защиты.

Входом является первичная цепь, которая характеризуется наличием резистора на постоянном изоляторе, который имеет последовательное подключение. Основная функция цепи входа состоит в принятии сигнала и передаче команды устройству твердотельного реле, которое коммутирует нагрузку.

В качестве изоляции входной и выходной сети с переменным током используется устройство оптической развязки. От типа данного компонента, зависит вид реле и его принцип работы.

Для обработки входного сигнала и переключения выхода используется конструкция триггерной цепи. Она выступает, как отдельный элемент, а в некоторых моделях входит в состав оптической развязки.

Чтобы подать силу напряжения на нагрузку используется цепь переключающего типа, которая включает транзистор, кремниевый диод и симистор.

Чтобы защитить твердотельное реле от сбоев в работе или возникновения ошибок, используется отдельная защитная цепь. Это устройство бывает двух видов: внутреннего и внешнего.

Твердотельное реле схема состоит из:

• системы контроля,
• устройства твердотельного реле,
• двигателя, насоса, сварочного аппарата, трансформатора или нагревателя.

Чтобы коммутировать индуктивную нагрузку с помощью твердотельного реле следует увеличить запас тока в 6-8 раз.

Принцип работы твердотельного реле состоит в замыкании или размыкании контактов, которые передают напряжение непосредственно на реле. Чтобы привести в действие контакты необходимо наличие активатора. Его роль в твердотельном реле выполняет полупроводник или твердотельный прибор. В устройствах которые работают при переменном токе это тиристор или симистор, а для приборов с постоянным током — транзистор.

Прибор, который характеризуется наличием ключевого транзистора, является твердотельным реле. Это, например, датчик движения или света, который с помощью транзистора осуществляет передачу напряжения.

Между напряжением в катушке и силовых контактах появляется действие гальванической развязки, которое исчезает в следствие наличия оптической цепи.

Преимущества и сфера использования твердотельного реле

Твердотельное реле часто заменяет обычные контактеры из-за большого количества преимуществ перед ними. Рассмотрим основные достоинства твердотельного реле:

1. Небольшое потребление энергии — из-за отсутствия электромагнитного разнесения, электромагнитное реле потребляет много электроэнергии, так как в твердотельном реле используется полупроводник, количество электроэнергии для его работы меньше на 90%.

2. Твердотельное реле малогабаритное устройство, это качество позволяет его легко транспортировать и устанавливать.

3. Данное устройство характеризуется высоким уровнем быстродействия и не требует ожидания для запуска.

4. Низкая шумопроизводительность — еще одно преимущество твердотельного реле перед контактерами.

5. Такие приборы отличаются более длительным сроком эксплуатации и не требуют дополнительного технического обслуживания.

6. Имеют большую сферу использования и подходят для разных приборов.

7. Твердотельное реле позволяет включать цепь не допуская помех электромагнитного характера.

8. Высокий уровень быстродействия позволяет избежать дребезга контактов во время работы устройства.

9. Твердотельное реле позволяет осуществить более миллиарда срабатываний.

10. Наличие надежной изоляции между цепями входа и коммутации повышает производительность прибора.

11. Реле отличается наличием компактной герметичной конструкции и стойкой вибрацией перед ударами.

Сфера использования твердотельного реле достаточно широкая. Их используют в том случае, если возникает необходимость в коммутации индуктивной нагрузки. Рассмотрим основные области применения данного устройства:

• система, в которой производится регулировка температуры при помощи тэна;
• чтобы поддержать постоянную температуру в технологическом процессе;
• для коммутирования цепи управления;
• при выполнении замены пускателей бесконтактного реверсного типа;
• управление электрическими двигателями;
• контроль нагрева, трансформаторов и других технических приборов;
• регулирование уровня освещения.

Разновидности твердотельных реле

Есть несколько разновидностей твердотельного реле, которые отличаются особенностями контролирующего и коммутируемого напряжения:

1. Твердотельные реле постоянного тока — используется при действии постоянного электричества в диапазоне от 3 до 32-х Вт. Характеризуется высокими удельными характеристиками, светодиодной индикацией, высокой надежностью. Большинство моделей имеют широкий диапазон рабочих температур от -30 до +70 градусов.

2. Твердотельные реле переменного тока отличается низким уровнем электромагнитных помех, отсутствием шума во время работы, низким потреблением электроэнергии и высокой скоростью работы. Рабочий интервал составляет 90-250 Вт.

3. Твердотельные реле с ручным управление, позволяют настраивать тип работы.

В соотношении с типом нагрузки выделяют:

• однофазное твердотельное реле,
• трехфазное твердотельное реле.

Однофазное реле позволяет коммутировать электричество в диапазоне 10-120 А, или в диапазоне 100-500 А. Фазовое управление осуществляется при помощи аналогового сигнала и переменного резистора. Трехфазные реле применяют для коммутации тока сразу на трех фазах одновременно. Они имеют рабочий интервал от 10 до 120 А. Среди трехфазных реле выделяют устройства реверсивного типа, которые отличаются маркировкой и бесконтактной коммукацией. Их функция состоит в надежной коммутации каждой цепи отдельно. Специальные устройства способны надежно защищать реле от ложных включений.

Они используются во время запуска и работы асинхронного двигателя, который производит их реверс. При выборе данного устройства необходимо соблюдать большой запас мощности тока, который безопасно и эффективно эксплуатирует устройство.

Чтобы избежать возникновения перенапряжений при использовании реле, следует обязательно приобрести варистор или предохранитель быстрого действия.

Трехфазные реле отличаются более длительным сроком эксплуатации, чем однофазные. Коммукация происходит в следствие перехода тока через ноль и светодиодную индикацию.

В соотношении с методом коммукации выделяют:

• устройства, выполняющие нагрузки емкостного типа, редуктивного типа, слабой индукции;
• реле со случайным или мгновенным включением, используются в том случае, когда требуется мгновенное срабатывание;
• реле с наличием фазового управления, позволяют производить настройку нагревательных элементов, ламп накаливания.

В соотношении с конструкцией твердотельные реле бывают:

• монтируемые на Д И Н рейки,
• универсальные, устанавливаемые на планки переходного типа.

Выбор и покупка твердотельного реле

Чтобы купить твердотельное реле, следует обратиться в специализированный магазин электроники, в котором опытные специалисты помогут подобрать устройство, в соотношении с необходимой мощностью.

Твердотельное реле цена определяется такими характеристиками:

• тип устройства,
• наличие крепежных элементов,
• материал, из которого изготовлен корпус,
• мгновенное или постепенное включение,
• наличие дополнительных функций,
• производитель,
• мощность,
• потребление электроэнергии,
• габариты прибора.

Во время покупки твердотельного реле, следует учесть один очень важный момент. Данные устройства должны работать с запасом мощности, который превышает мощность устройства в несколько раз. Если не придерживаться этого правила, при небольшом повышении мощности, прибор мгновенно выйдет из строя.

Рекомендуется использование специальных предохранителей, которые помогут избежать поломки реле.

Есть несколько разновидностей предохранителей:

• g R — используются во широком диапазоне мощностей, отличаются быстрым действием;
• g S — используются во всем диапазоне тока, защищаю элементы полупроводников от повышенных нагрузок электросети;
• a R — защищают элементы полупроводникового типа от возникновения коротких замыканий.

Такие устройства имеют достаточно высокую стоимость, которая приравнивается к стоимости самого реле, но они обеспечивают высокоэффективную защиту устройства от поломки.

Существуют другие предохранители, которые относятся к классу В, С и D. Они отличаются меньшим спектром защиты и более дешевой стоимостью.

Во время эксплуатации твердотельного реле, следует учесть, что данный прибор очень быстро нагревается. Если корпус устройства очень сильно нагрелся, то оно не способно коммутировать ток в обычном режиме, количество тока очень сильно снижается. Если температура нагрева достигнет 65 градусов, то прибор сгорит.

Поэтому во время использования реле обязательно требуется установка охлаждающего радиатора. И запас тока должен быть в три, четыре раза выше. Если производится регулировка двигателей асинхронного типа, то запас тока увеличивается в восемь-десять раз.

Особенности подключения твердотельного реле

Рекомендации по самостоятельному подключению твердотельного реле:

1. Соединения не требуют использования пайки, а осуществляются винтовым способом.

2. Чтобы избежать повреждения прибора нельзя допускать попадания в него пыли или элементов металлического происхождения.

3. Не разрешается прилагать недопустимые внешние воздействия на корпус устройства.

4. Не размещайте твердотельное реле рядом с легко воспламеняющимися предметами, а также не прикасайтесь к прибору, в то время когда он работает, чтобы избежать получения ожогов.

5. Перед включением реле следует убедиться в правильной коммутации соединений.

6. В случае нагрева корпусы выше 60 градусов, рекомендуется установка реле на радиатор охлаждения.

7. Чтобы избежать повреждения прибора нельзя допускать возникновения короткого замыкания на выходе.

 

Твердотельные реле. Устройство и работа. Виды и особенности

Для обеспечения подключения различных электрических устройств бесконтактным способом применяют твердотельные реле, которые стали популярными в промышленности. Они используются для создания надежного оборудования с малыми габаритами. Основным недостатком таких устройств называют их высокую стоимость.

Твердотельное реле обеспечивает связь между электрическими цепями высокого и низкого напряжения с помощью полупроводниковых элементов.

Принцип действия и особенности конструкции

Имеется множество исполнений моделей таких устройств, но по своей структуре они мало чем отличаются. Эти незначительные отличия не оказывают влияния на их принцип действия, так как он по сути дела один и тот же.

Разберемся в особенностях управления электроприборами с помощью твердотельного реле. От обычных реле они отличаются отсутствием механических замыкаемых и размыкаемых контактов. Вместо них в твердотельном реле используются полупроводниковые элементы, такие как транзистор, либо симистор.

Принцип работы реле состоит в размыкании и замыкании цепи, передающей напряжение. Это осуществляется активатором, то есть, твердотельным устройством. Вид силового элемента зависит от свойства тока, который может быть, как переменным, так и постоянным. Для постоянного тока применяются транзисторы, для переменного тока – тиристоры и симисторы.

Через транзистор проходит ток. Симистор может пропускать ток в обоих направлениях, так же, как и тиристор.

На вход подается электрический сигнал, далее он идет на оптическую развязку на основе светодиода. Оптическая развязка позволяет изолировать входную цепь от промежуточной и выходной цепи. Далее в действие вступает цепь триггера, которая обеспечивает управление переключением выхода твердотельного реле.

Цепь переключения подает напряжение на нагрузку, представленную транзистором, либо симистором. Цепь защиты необходима для надежности работы реле при разных нагрузках.

Виды твердотельных реле

Имеется множество разных видов таких реле, отличающихся своими особенностями напряжения коммутации и контроля:

• Реле постоянного тока применяются в сети постоянного напряжения в интервале 3-32 ватта, характерны повышенными удельными свойствами, индикаторами на светодиодах, повышенной надежностью. Многие модели способны работать в широком интервале рабочих температур: -30 +70 градусов.
• Реле переменного тока, имеют особенность в пониженном уровне электромагнитных помех, не создают шума при эксплуатации, малый расход электроэнергии, и высокое быстродействие. Диапазон мощности составляет от 90 до 250 ватт.
• Реле с управлением вручную, дают возможность самостоятельной настройки типа действия.

По виду нагрузки реле разделяют на:

• Однофазные.
• 3-фазные.

Однофазное исполнение дает возможность подключать электрический ток в интервале от 10 до 120 ампер, либо от 100 до 500 ампер. Управление производится аналоговым сигналом и сопротивлением переменного типа.

3-фазные исполнения используют для подключения тока одновременно на трех фазах. Они могут работать в диапазоне 10-120 ампер. Среди них есть устройства реверсивного вида, отличающиеся обозначением и бесконтактной коммутацией. Их задача заключается в осуществлении надежного подключения всех цепей по-отдельности.

Чтобы защитить реле от ложных срабатываний, применяют специальные устройства.

Они применяются при запуске и эксплуатации асинхронного электромотора. При выборе такого устройства нужно сделать необходимый запас мощности. Для защиты реле от перенапряжений также применяется предохранитель быстрого действия, либо варистор.

Реле трехфазного исполнения имеют срок службы больше, чем 1-фазные реле. Коммутация осуществляется после перехода тока через нулевую границу.

По методам коммутации реле делятся:

• Реле для емкостных и индуктивных нагрузок.
• Реле для мгновенных срабатываний, применяются при необходимости быстрого подключения.
• С фазным управлением, дающим возможность регулировки освещения, нагревательных элементов.

По конструктивным особенностям реле делятся:

• С возможностью монтажа на рейку DIN.
• Для переходных планок, универсальные.

Достоинства и недостатки

Благодаря такому принципу действия мы получаем ряд преимуществ и недостатков.

Преимущества

• Отсутствие каких-либо щелчков при переключении. Хотя отсутствие звуковой индикации для кого-то может быть и минусом.
• Полупроводниковые твердотельные реле не искрят, не дребезжат и механически не изнашиваются, благодаря чему получается срок службы как минимум десятки лет без какого-либо обслуживания.
• Благодаря свойствам полупроводниковых элементов, возможна коммутация с минимумом помех.
• Высокое быстродействие позволяет производить включение при переходе напряжения через ноль. А при выключении симистор закрывается не сразу, а ровно тогда, когда через ноль переходит ток, что тоже снижает уровень помех.
• Малый расход электрической энергии благодаря тому, что нет электромагнитной связи. Использование полупроводников позволяет снизить потребление электрической энергии на 90%.
• Твердотельные реле имеют небольшие габариты, что позволяет упростить его установку и транспортировку.
• Длительный срок работы, не требующий технического обслуживания устройства.
• Широкая сфера применения для различных типов устройств и приборов.
• Возможность осуществления большого количества срабатываний (более одного миллиарда).
• Обеспечивает надежную изоляцию цепей входа и силовых цепей между собой.
• Повышает производительность устройства.
• Механическая прочность выражается в герметичной конструкции, вибрационной и ударной стойкости.

Недостатки

Казалось бы, пора везде и всюду менять механические реле на твердотельные. Но не стоит торопиться. Есть здесь один подвох. На открытом полупроводниковом элементе падает на порядки большее напряжение, чем на замкнутых контактах обычного реле, а именно, около двух вольт. Казалось бы, ерунда, всего один процент от напряжения в розетке. Но, предположим, что мы управляем двухкиловаттным обогревателем, который потребляет ток около 10 ампер.

Какая же мощность тогда будет выделяться на хваленом твердотельном реле? Умножаем 10 на 2, и получаем целых 20 ватт. Без хорошего радиатора здесь, к сожалению, не обойтись. А какая мощность будет выделяться при коротком замыкании – вообще страшно представить. Полупроводники расплавятся моментально, намного быстрее, чем сработает обычный автоматический выключатель в распределительном щитке.

Спасти твердотельные реле от губительного влияния короткого замыкания смогут только быстродействующие предохранители. Кроме большого выделения тепла есть у твердотельного реле еще один недостаток. Помех оно излучает меньше, но при этом само боится помех. И для защиты от них параллельно полупроводниковому элементу подключается цепочка из резистора и конденсатора.

И даже когда полупроводниковый элемент закрыт, реле все равно пропускает ток в несколько миллиампер. Для электрообогревателя это конечно не страшно, а вот, например, компактная люминесцентная лампа может начать вспыхивать. Практически можно увидеть, как нагрев мешает применяемости твердотельного реле.

Сфера применения

Твердотельные реле применяются очень широко. Они работают там, где необходимо подключать индуктивную нагрузку. Основные области использования рассматриваемых реле:

• Системы с регулированием температуры нагревательными элементами.
• Поддержание одной температуры в процессах и технологиях промышленного производства.
• Подключение цепей управления.
• Заменяют магнитные пускатели реверсивного действия.
• Управление электродвигателями.
• Контроль температуры трансформаторов и других устройств.
• Регулировка уровня света.

Как выбрать твердотельные реле

Чтобы приобрести такой вид реле, рекомендуется посетить специализированный магазин электронных товаров. Там квалифицированные специалисты окажут помощь в подборе подходящего реле по всем параметрам.

При выборе рекомендуется учитывать такие свойства реле:

• Тип реле.
• Наличие креплений.
• Материал корпуса.
• Скорость работы.
• Наличие вспомогательных функций.
• Фирма изготовитель.
• Мощность.
• Расход электричества.
• Габаритные размеры.

Есть важный совет при покупке реле. Твердотельные реле рекомендуется устанавливать с запасом по мощности в несколько раз. В противном случае, даже небольшое превышение мощности выведет из строя реле.

Для защиты реле от неисправностей рекомендуется применять специальные предохранители. Имеется несколько видов предохранителей для защиты твердотельных реле:

• g R – применяются в широком интервале мощностей, имеют повышенное быстродействие.
• g S – применяются для любого тока, осуществляют защиту полупроводников от высоких нагрузок сети.
• a R – осуществляют защиту полупроводников от короткого замыкания.

Такие предохранители стоят недешево, их стоимость примерно равна цене самого реле. Однако это стоит того, так как они создают эффективную защиту реле от выхода из строя. Бывают и другие виды предохранителей, относящиеся к классам В, С, D. Они имеют отличия в том, что осуществляют защиту низкого качества, и меньшей ценой.

Во время работы твердотельные реле быстро нагреваются. При чрезмерном нагреве коммутация происходит с отклонением от нормального режима, ток снижается. При достижении 65 градусов, реле сгорает. Поэтому, для нормальной работы реле необходим радиатор охлаждения, а также запас по току в 3-4 раза больше номинала. При применении реле для регулирования скорости электродвигателей, запас по току следует повысить до 8-10 раз.

Похожие темы:

Твердотельные реле принцип работы, разновидности, достоинства и недостатки

Обычные промежуточные реле – это электромеханическое устройство. На его катушку подается напряжение, она притягивает к себе подвижную планку с контактами, которые замыкаются или переключаются.

Само наличие движущихся деталей в этом устройстве снижает его надежность. Контакты не только подгорают и окисляются. Со временем они теряют способность прижиматься друг к другу с подпружиниванием, что приводит к появлению переходного сопротивления или полному исчезновению контакта.

Электромеханические реле чувствительны к пыли и влаге. Существуют герметичные модели, но у них нет возможности для ревизии контактов. Это значит, что при их ухудшении реле придется выбросить.

Ресурс любого из современных реле, хоть и исчисляется в десятках тысяч включений, все же ограничен. А если реле должно срабатывать по сотне раз в сутки? Его ресурс быстро выработается, и устройство превратится в расходный материал, требуя постоянной замены. А если сбои в работе недопустимы?

Вот тут на помощь и приходит реле, называемое твердотельным.

Устройство твердотельного реле

Название «твердотельное реле» на русском языке может быть сокращено до аббревиатуры ТТР. По-английски же это звучит Solid State Relay или SSR.

Это – полностью полупроводниковое устройство, из механики имеющее только контактную систему для подключения внешних проводников. Пайку ТТР не переносят, так как при работе нагреваются, поэтому все присоединения проводов выполняются на винтовых клеммах.

Все элементы ТТР расположены внутри герметически закрытого и не разборного корпуса. Поэтому оно и носит такое название, поскольку представляет собой единое «твердое тело», и не предполагает выполнения ремонта или обслуживания.

Функционально само реле можно разделить на несколько подряд расположенных блоков или цепей.

Первая цепь: входная. Она преобразует входное управляющее напряжение к величине, приемлемой для выполнения переключений. Попутно она дополнительно может выполнять функцию защиты от импульсных помех, защиты от изменения полярности (при выпрямленном управляющем сигнале).

Минимально входная цепь содержит резистор для подавления лишнего напряжения постоянного тока, плюс – выпрямительный мост для выпрямления переменного тока.

Вторая цепь: оптическая развязка. У электромеханического реле входная и выходная цепь разделены конструктивно, так как катушка управления никак не связана с контактной системой. Для гальванического развязывания цепей управления с коммутируемыми цепями, которые могут питаться от разных источников, используется электронный прибор – оптрон. В нем этот процесс происходит за счет использования света для передачи команды управления.

Третья цепь, принимая сигнал от оптрона, запоминает его. Она представляет собой электронный ключ – триггер.

И, наконец, последняя – переключающая цепь. Она подает напряжение на выход реле, для чего рассчитывается на номинальное напряжение нагрузки.

Для разного характера нагрузки используются принципиально разные электронные компоненты для передачи напряжения управления. Для цепей постоянного тока достаточно транзисторного ключа. Но на переменном токе он работать не будет, для этих цепей применяют симисторы.

Поскольку выходной элемент переключающей цепи при работе реле пропускает ток нагрузки и от этого греется, он установлен на теплоотводе, являющемся частью корпуса реле.

Разновидности твердотельных реле

 В первую очередь, эти реле, как и электромеханические, различаются по величине напряжения управления. А также, переменное (АС) оно или постоянное (DC). Величина напряжения, в отличие от электромеханики, может изменяться в некоторых пределах, а не иметь фиксированное значение.

От этих же реле оно унаследовало и другой параметр: величина выходного тока. Род тока зависит от того, что используется в реле в качестве ключевого элемента: транзистор или симистор. В этом их отличие от электромеханики, контакты которой могут быть всеядными. В качестве рабочего напряжения для выхода, управляющего нагрузкой, также указывается его диапазон.

Твердотельные реле могут управлять как однофазной, так и трехфазной нагрузками. То есть, манипулировать работой электродвигателей. Конечно, до коммутации токов мощных моторов им далеко, но маломощных электродвигатель задвижки вполне по силам. А чтобы иметь возможность эту задвижку как открывать, так и закрывать, используется твердотельное реле с реверсом. При этом одна фаза проходит всегда напрямую, а две другие меняются местами в зависимости от того, на каком из двух входов появился сигнал управления.

Достоинства и недостатки твердотельных реле

Основным недостатком ТТР можно назвать их стоимость, превышающую цену электромеханических аналогов. А также – обеспечение соответствующего теплового режима. Перегрев приводит к выходу из строя.

Достоинств больше:

— Повышение надежности работы (поставил и забыл).

— В десятки раз больший срок службы.

— Способность без вреда для себя переносить перегрузки до 200% по номинальному току. То, что у электромеханического реле приводит к подгоранию или выходу из строя контактов, у твердотельного вызывает срабатывание защиты от перегрузки.

— Возможность массового применения в бытовой аппаратуре.

— Способность работать в любом положении в пространстве, что для некоторых реле нежелательно или даже недопустимо.

— Встроенная защита от импульсных помех, которых с каждым днем становится все больше. Само же реле создает меньше помех при коммутации, так как искрение между контактами отсутствует по принципу работы.

— Высокое быстродействие, что позволят выполнять цикл включение/отключение на очень короткий период.

И, самое главное, учитывая темпы развития промышленной электроники: за этими реле – будущее. Поэтому не за горами тот день, когда все электромеханические реле станут твердотельными.

Твердотельное реле – принцип работы

Каждый, кто имел дело с подключением электрических двигателей и других мощных потребителей электроэнергии, прекрасно знают, что такое электромеханическое реле. Ничего плохого о нем сказать нельзя, поскольку свою работу оно выполняет исправно. Есть, однако, у электромагнитных реле плохая привычка — пускать искры и шуметь при работе. А также размеры электромагнитного реле, в зависимости от мощности, совсем не маленькие. Большую часть проблем, которые создает такое устройство призвано решить другое реле, совершенно непохожее по конструкции и принципу работы, но не менее необходимое, чем электромагнитное.

Содержание:

1. Твердотельное реле, как это работает
2. Где применяют твердотельное реле
3. Разновидности твердотельных реле
4. Схемы подключения ТТР

Твердотельное реле, как это работает

Полупроводниковые устройства в свое время произвели революцию в радиотехнике, а одним из вождей полупроводниковой революции стало твердотельное реле Принцип работы, особенности использования и схемы подключения этого устройства мы обязательно рассмотрим сегодня. Как и положено каждому реле управления, твердотельное реле, Solid State Relay, SSR,  призвано обеспечивать контакт между цепями низкого и высокого напряжения. Независимо от размеров и конфигураций, все реле такого типа похожи по принципу действия и структуре. А структура у устройства такая:

1.  Вход.
2.  Развязка оптическая.
3.  Триггерная цепь.
4.  Переключающая цепь.
5.  Защитная цепь.

На входе устройства стоит первичная цепь с сопротивлением на постоянном изоляторе, включенном последовательно. Все, что требуется от входной цепи — принимать импульс и передавать его устройству твердотельного реле, коммутирующего нагрузку. Естественно, что первичная и вторичная цепи должны быть изолированы друг от друга, а роль изолятора выполняет оптическая развязка. Она и вносит разнообразие в виды и типы твердотельных реле и влияет на принцип их работы.

Отдельным элементом конструкции является триггерная цепь, которая обрабатывает входной сигнал и переключает выход. В зависимости от вида реле, триггерная цепь может входить в состав оптической развязки, а может быть и совершенно автономным элементом. Нагрузочным же напряжением управляет цепь, которая состоит из транзистора, симистора и кремниевого диода. Конструкцией твердотельного реле предусмотрена в обязательном порядке система защиты от ошибок и сбоев. Система реализована в виде отдельной защитной цепи и может быть как внутреннего типа, так и внешнего.

Где применяют твердотельное реле

Преимущества этого реле перед контактным бесспорным, однако, как обычно, на пути широкого продвижения в массы этого прекрасного устройства стоит цена твердотельного реле. Если не вникать в рыночные особенности и финансовое обоснование применения реле такого типа, то смело можно говорить о его преимуществах:

• экономное потребление энергии;
• минимальные габариты, не сравнимые с обычными реле;
• очень высокий (примерно втрое) срок службы;
• высокое быстродействие;
• абсолютная бесшумность в работе.

Твердотельное реле принцип работы которого позволяет применять устройство гораздо шире, чем контактное реле, все же не сможет пока в обозримом будущем полностью заменить электромагнитные приборы. Да и они неплохо справляются со своими задачами. А применять ТТР хорошо в тех случаях, когда с прибором или станком возиться некогда. Обычное реле в обязательном порядке будет требовать чистки контактов через каждых несколько тысяч циклов замыканий, а про наличие ТТР можно вообще забыть после установки.

Разновидности твердотельных реле

Любые твердотельные реле можно классифицировать на несколько подвидов по нескольким параметрам:

•  По типу управляющего напряжения. Здесь все просто — они могут управляться переменным или постоянным током.
• Коммутируемое напряжение. Тоже может быть постоянное и твердотельное реле переменного тока.
• По количеству фаз для переменки. Либо одна фаза, либо трехфазное твердотельное реле.
• По специфике монтажа. Реле имеет возможность монтироваться как на корпус или поверхность, так и на стандартную DIN-рейку.

Отличным примером использования ТТР может служить применение его в качестве реле управления для трехфазного электродвигателя. То есть для того, чтобы мотор изменил направление вращения, необходимо поменять местами любые две фазы. Для реализации этих задач используется реле твердотельное реверсивное. Электромагнитное реле для этих целей занимало бы много места, требовало бы постоянного ухода за контактами и создавало бы море шума.

Реверсивное ТТР при этом работает абсолютно бесшумно и имеет очень компактные размеры. Такие же, как и однофазное твердотельное реле, с разницей только в том, что в нем на один вывод больше. Следовательно, кроме размеров и частоты обслуживания, изменяются и требования к пусковой кнопке. Так, огромный пятикиловаттный двигатель можно запустить и управлять им при помощи обычного геркона.

Схемы подключения ТТР

По подключению твердотельное реле практически ничем не отличается от обычного. Мы привели несколько типичных схем подключения для коммутации переменки до 240 вольт.

Обычное ТТР может переносить кратковременные перегрузки вплоть до 200% от номинала, особенно, если ток не подается резко, а возрастает по мере замыкания. Тем не менее предохранять реле от замыкания нужно и для них существуют определенные типы предохранителей.

Также стоит учитывать, что ТТР при работе могут нагреваться, а при температуре выше 70 градусов они практически прекращают функционировать, поэтому в обязательном порядке на реле устанавливаются радиаторы для твердотельных реле.

схема подключения, устройство, характеристики и управление

На чтение 9 мин Просмотров 263 Опубликовано 03.06.2019 Обновлено 23.05.2019

Для контроля различного электронного оборудования требуется прибор, отличающийся миниатюрными размерами и высокой степенью надежности. К таким устройствам относятся твердотельные реле постоянного и переменного тока. Они нашли свое применение в бытовых и промышленных условиях. Реле можно самостоятельно собрать и установить своими руками без особых трудностей. Единственный критерий, препятствующий широкому распространению устройства – его стоимость. Прежде чем использовать твердотельное реле, нужно разобраться с его параметрами, принципом работы, конструкцией.

Принцип работы

Устройство твердотельного реле

Твердотельное реле – это модульный полупроводниковый прибор, используемый для замыкания и размыкания электрических сетей. Он представлен в виде транзисторов, симисторов, тиристоров. Твердотельные реле также называются SSR (solid state relay).

Основные компоненты, из которых состоит реле:

• входной узел;
• предохранители;
• триггерная цепь;
• развязка;
• узел переключения;
• защитная цепь;
• выходной узел.

Большая часть твердотельных реле применяется для автоматики, подключенной к электросети 20-480 Вольт.

Принцип действия устройства прост. В корпус реле входят два контакта и два управляющих провода. Их число может изменяться в зависимости от фаз, которые были подключены. Под действием напряжения происходит переключение основной нагрузки.

Работая с реле, нужно учитывать, что под высокими напряжениями есть риск появления небольших токов утечки, которые могут навредить технике. Это связано с тем, что в реле остается небольшое сопротивление.

Известные модели

Расшифровка маркировки

Основные характеристики зависят от многих факторов. К популярным отечественным моделям, произведенным фирмами КИПпрбор, Протон, Cosmo, относятся:

• ТМ-О. Устройства со встраиваемой схемой «ноль», через которую проходит переход фазы.
• ТС. Модели, которые выключаются в любой момент времени.
• Наиболее популярные и используемые – ТМВ, ТСБ, ТСМ, ТМБ, ТСА. Они обладают выходной RC цепью.
• Тс/ТМ – силовые. Токи достигают значений 25 мА.
• ТСА, ТМА – применяются в чувствительных приборах.
• ТСБ, ТМБ – низковольтные модели. Напряжение не превышает 30 В.
• ТСВ, ТМВ – высоковольтные. Напряжение достигает 280 В.

К иностранным аналогам относятся изделия, произведенные фирмами Carlo Gavazzi, Gefran, CPC.

Расшифровка

Модели SSR, TSR (однофазные и трехфазные соответственно) являются самыми популярными. Их сопротивление равно 50 Мом и более при напряжении 500 В.

Записывается обозначение как SSR -40 D A H. SSR или TSR обозначает число фаз. 40 – нагрузка в Амперах. Буквой обозначается сигнал на входе (L 4-20 мА, D – 3-32 В при постоянном токе, V – переменное сопротивление, A – 80-250 В при переменном токе). Следующая буква – входное напряжение (А – переменное, D – постоянное). Последняя буква – диапазон выходных напряжений (Н – 90-480 В, нет буквы – 24-380 В).

Особенности работы с устройством

Реле однофазное 220В

При работе с твердотельным реле 220в (управление 220), нужно придерживаться следующих правил:

• Соединение должно осуществляться винтовым способом. Оно является достаточно надежным. Спайка частей не нужна, скрутка запрещена.
• Нельзя допускать попадания пыли, воды и металлических предметов на реле. Они приводят к выходу из строя компонента.
• Нельзя прикладывать недопустимые внешние воздействия на корпус. К ним относятся заливание жидкостью, удары, вибрации, падения.
• Не трогать прибор во время работы. Корпус нагревается, из-за чего человек может получить ожог.
• Не устанавливать реле рядом с легковоспламеняемыми предметами.
• Перед подключением цепи следует убедиться в корректности собранных соединений.
• При нагреве корпуса выше 60 градусов требуется установка дополнительного охлаждения с помощью радиаторов.
• Нельзя допускать появления короткого замыкания на выходе.

При соблюдении требований к эксплуатации реле будет выполнять свою работу надежно и качественно весь заявленный срок.

Преимущества и недостатки

Твердотельные реле имеют ряд положительных качеств перед электромеханическими аналогами. К ним относятся:

• Долговечность. Полупроводниковый прибор способен выдержать до десятков тысяч циклов включения и выключения.
• Создается качественное подключение.
• Грамотный контроль нагрузки.
• Высокое быстродействие.
• Отсутствие электромагнитных помех в замкнутой сети.
• Быстрое срабатывание.
• Бесшумность работы.
• Миниатюрные размеры.
• Отсутствие дребезгов контактов.
• Высокая производительность.
• Возможность плавного перехода между сетями постоянного и переменного тока. Зависит от мощности и типа прибора.
• Широкая область применения.
• Выдерживает перегрузки в 2000.
• Защита от резких и больших скачков напряжения и тока.

Есть и ряд минусов, из-за которых электромеханическое реле может быть выгоднее в применении. В первую очередь это высокая стоимость изделия и сложность его покупки. Приобрести твердотельные реле можно только в профессиональном специализированном магазине электронных компонентов. Сложности возникают и при первичной коммутации – могут появиться высокие скачки тока. Возникающие в процессе работы микротоки также негативно сказываются на реле.

На работу устройства накладываются и эксплуатационные требования – в помещении должен быть нормальный уровень пыли и влажности. Оптимальные значения можно найти в документации к реле.

Твердотельные реле не могут работать с приборами, напряжение которых превышает 0,5 кВ. Повышение рекомендуемых значений может привести к расплавлению контактов.

Области применения

Область применения

Несмотря на высокую цену, твердотельные реле активно применяются в различных сферах. Они успешно справляются со следующими задачами:

• Регулирование температуры с помощью тэна.
• Поддержка нужной температуры в технологических процессах.
• Коммутация управляющих цепей.
• Замена пускателей бесконтактного типа.
• Управление электрическими двигателями.
• Контроль нагрева трансформаторов.
• Регулирование уровня подсветки.

В каждом случае используется определенный тип реле.

Классификация твердотельных реле

Трехфазное реле

Полупроводниковые твердотельные реле можно классифицировать по разным показателям. По особенностям контролирующего и коммутируемого напряжения выделяют:

• Твердотельные реле постоянного тока. Их используют в цепях постоянного электричества с мощностью от 3 до 32 Ватт. Отличаются высокими удельными характеристиками, наличием светодиодной индикации, надежностью. Рабочий температурный диапазон достаточно широк и составляет от -30 до +70 градусов.
• Реле переменного тока. Они отличаются низким уровнем электромагнитных помех, отсутствием шумов, малым потреблением электроэнергии. Диапазон рабочих мощностей составляет от 90 до 250 Вт.
• Реле с ручным управлением. С помощью таких устройств можно самостоятельно регулировать режим работы.

По типу напряжения выделяются однофазные и трехфазные реле. Однофазные приборы используются в сетях с силой тока от 100 до 120 А или от 100 до 500 А. В них управление осуществляется за счет получения аналогового сигнала и переменного резистора. Трехфазные реле используются для коммутации на трех фазах одновременно. Сила тока 10-120 А. Трехфазные модели служат дольше однофазных.

В отдельную группу из трехфазных твердотельных реле выделяют устройства реверсивного типа. Они отличаются маркировкой и бесконтактным соединением. Основной функцией является надежная коммутация каждой цепи по отдельности. Они защищают цепь от ложных срабатываний. Основное применение нашли в асинхронных двигателях. Для работы с реле необходима установка предохранителя или варистора.

По методу коммутации реле классифицируются так:

• устройства емкостного или редуктивного типа, а также приборы слабой индукции;
• со случайным или мгновенным срабатыванием;
• с фазным управлением.

По конструкции можно выделить модели, устанавливающиеся на дин рейку и на специальную планку переходного типа.

Советы по выбору

Предохранитель от повышения нагрузок

Купить твердотельные реле можно только в специализированном магазине электронной техники.  Опытные специалисты помогут подобрать лучшее устройство для определенных целей. На стоимость изделия влияют следующие факторы:

• тип реле;
• наличие фиксирующих механизмов;
• материал корпуса;
• время включения;
• фирма-изготовитель и страна производства;
• мощность;
• необходимая энергия;
• габариты.

При покупке важно учесть, что должен быть запас по мощности, превышающий рабочую в несколько раз. Это убережет реле от поломок. Также дополнительно используются специальные предохранители. К самым надежным относятся:

• G R – используются в широком диапазоне нагрузок, отличаются высоким быстродействием.
• G S – работают во всем диапазоне токов. Надежно защищают устройство от превышения нагрузки электросети.
• A R – защищают компоненты полупроводникового устройства от короткого замыкания.

Такие приборы обеспечивают высокую защиту от поломок. Их стоимость сопоставима с ценой самого реле. Меньшими защитными свойствами и, соответственно, меньшей стоимостью обладают предохранители классов B, C, D.

Для надежной и стабильной работы реле нужно подобрать охлаждающий радиатор. Особенно это актуально при превышении температуры выше 60 градусов. Запас тока для обычного реле должен превышать рабочие токи в 3-4 раза. При работе с асинхронными двигателями этот показатель должен увеличиться до 8-9 раз.

Схемы подключения

Существуют различные способы подключения твердотельных полупроводников. Они зависят от особенностей подключаемой нагрузки. Дополнительно в схему могут включаться различные элементы управления.

К наиболее используемым схемам относятся:

• Нормально-открытая. Нагрузка находится под напряжением при наличии управляющего сигнала.
• Нормально-закрытая. Нагрузка находится под напряжением при отсутствии управляющего сигнала.
• Управляющее и нагрузочное напряжение равны. Используется для работы в сетях постоянного и переменного тока.
• Трехфазное. Может подсоединяться по-разному – «звезда», «треугольник», звезда с нейтралью».
• Реверсивное. Разновидность трехфазного реле. Включает в себя 2 контура управления.

Прежде чем собирать схему, ее нужно нарисовать на бумаге.

Подключение к сети производится через пускатели или контакты. При использовании трехфазного реле все 3 фазы должны быть подключены к соответствующим клеммам, расположенным сверху прибора. Маркируются верхние фазные контакты буквами A, B C, ноль – N.

На устройстве есть и нижние клеммы, маркирующиеся цифрами 1, 2, 3. Подключаются они по следующему алгоритму:

• 1 – к выходу катушки в контакторе.
• 3 – на любую фазу, которая проходит в обход реле.
• 2 – к нулю сети.

Силовые элементы подключаются следующим образом: фазы под напряжением нужно подсоединить к соответствующим клеммам на контакторе; нагрузочные проводники – на выход контактора; нули объединяются на общей шине в распределительной коробке.

Настройка реле будет рассмотрена на примере VP 380 А:

• Устройство включить в сеть.
• Посмотреть на дисплей. При отсутствии напряжения будут мигать цифры. Появление черточек сигнализирует об изменении чередования фаз или отсутствии одной из них.

В нормальном состоянии электросети примерно через 15 секунд должны замкнуться контакты 1 и 3, подающие питание на катушку и в сеть.

Если подключение выполнено неверно, экран будет мигать. Тогда нужно проверить его правильность. Выставить необходимые настройки можно с помощью кнопок на корпусе. Кнопки с треугольниками отвечают за выставление нужных пределов.

Твердотельное реле или твердотельный переключатель

В отличие от электромеханических реле (EMR), которые используют катушки, магнитные поля, пружины и механические контакты для управления и переключения питания, твердотельное реле или SSR не имеет движущихся частей, а вместо этого использует электрические и оптические свойства твердотельного реле. полупроводники для выполнения функций изоляции и переключения между входами и выходами.

Как и обычное электромеханическое реле, SSR обеспечивают полную электрическую изоляцию между своими входными и выходными контактами, а его выход действует как обычный электрический выключатель в том смысле, что он имеет очень высокое, почти бесконечное сопротивление в непроводящем (разомкнутом) состоянии и очень низкое сопротивление при проводке (закрыто).Твердотельные реле могут быть предназначены для переключения как переменного, так и постоянного тока с использованием выхода тиристора, симистора или переключающего транзистора вместо обычных механических нормально разомкнутых (NO) контактов.

В то время как твердотельное реле и электромеханическое реле принципиально схожи в том, что их вход низкого напряжения электрически изолирован от выхода, который переключает и управляет нагрузкой, электромеханические реле имеют ограниченный жизненный цикл контактов, могут занимать много времени. комнаты и имеют более низкую скорость переключения, особенно большие силовые реле и контакторы.У твердотельных реле таких ограничений нет.

Таким образом, основные преимущества твердотельных реле по сравнению с обычными электромеханическими реле заключаются в том, что у них нет движущихся частей, которые могут изнашиваться, и, следовательно, нет проблем с дребезгом контактов, они могут переключаться как в состояние «ВКЛ», так и в положение «ВЫКЛ» намного быстрее, чем механическое реле. якорь реле может двигаться, а также включать нулевое напряжение и отключать нулевой ток, устраняя электрические помехи и переходные процессы.

Твердотельные реле

можно купить в стандартных готовых упаковках с диапазоном от нескольких вольт или ампер до многих сотен вольт и ампер выходной коммутационной способности.Однако твердотельные реле с очень высоким номинальным током (150 А плюс) все еще слишком дороги для покупки из-за их требований к силовым полупроводникам и теплоотводу, и поэтому по-прежнему используются более дешевые электромеханические контакторы.

Подобно электромеханическому реле, небольшое входное напряжение, обычно от 3 до 32 вольт постоянного тока, может использоваться для управления очень большим выходным напряжением или током. Например 240В, 10А. Это делает их идеальными для взаимодействия микроконтроллеров, PIC и Arduino, поскольку слаботочный 5-вольтовый сигнал, скажем, от микроконтроллера или логического элемента, может использоваться для управления конкретной нагрузкой схемы, и это достигается с помощью оптоэлектронной схемы. изоляторы.

Вход твердотельного реле

Одним из основных компонентов твердотельного реле (SSR) является оптоизолятор (также называемый оптопарой), который содержит один (или несколько) инфракрасных светодиодов или светодиодных источников света и фоточувствительное устройство. в одном случае. Оптоизолятор изолирует вход от выхода.

Светодиодный источник света подключен к секции входного привода SSR и обеспечивает оптическую связь через зазор с соседним фоточувствительным транзистором, парой Дарлингтона или симистором.Когда через светодиод проходит ток, он загорается, и его свет фокусируется через зазор на фототранзистор / фотомистор.

Таким образом, выход SSR с оптической связью включается при подаче питания на этот светодиод, обычно с помощью сигнала низкого напряжения. Поскольку единственное соединение между входом и выходом — это луч света, изоляция высокого напряжения (обычно несколько тысяч вольт) достигается с помощью этой внутренней оптоизоляции.

Оптоизолятор не только обеспечивает более высокую степень изоляции входа / выхода, он также может передавать сигналы постоянного тока и низкочастотные сигналы.Кроме того, светодиод и фоточувствительное устройство могут быть полностью отделены друг от друга и оптически связаны с помощью оптического волокна.

Входная схема SSR может состоять только из одного токоограничивающего резистора, включенного последовательно со светодиодом оптоизолятора, или из более сложной схемы с выпрямлением, регулированием тока, защитой от обратной полярности, фильтрацией и т. Д.

Чтобы активировать или включить реле проданного состояния в состояние проводимости, к его входным клеммам должно быть приложено напряжение, превышающее его минимальное значение (обычно 3 В постоянного тока) (эквивалентно катушке электромеханического реле).Этот сигнал постоянного тока может быть получен от механического переключателя, логического элемента или микроконтроллера, как показано.

Входная цепь постоянного тока твердотельного реле

При использовании механических контактов, переключателей, кнопок, других контактов реле и т. Д. В качестве сигнала активации используемое напряжение питания может быть равно минимальному значению входного напряжения SSR, тогда как при использовании твердотельных устройств, таких как транзисторы, затворы и т. Д. Для микроконтроллеров минимальное напряжение питания должно быть на один или два вольта выше напряжения включения SSR, чтобы учесть внутреннее падение напряжения коммутирующих устройств.

Но помимо использования постоянного напряжения, втекающего или источника, для переключения твердотельного реле на проводимость, мы также можем использовать синусоидальную форму волны, добавив мостовой выпрямитель для двухполупериодного выпрямления и схему фильтра для постоянного тока. введите, как показано.

Цепь входа переменного тока твердотельного реле

Мостовые выпрямители преобразуют синусоидальное напряжение в двухполупериодные выпрямленные импульсы с двойной входной частотой. Проблема здесь в том, что эти импульсы напряжения начинаются и заканчиваются с нуля вольт, что означает, что они упадут ниже минимальных требований к напряжению включения входного порога SSR, что приведет к тому, что выход будет «включаться» и «выключаться» каждые полупериод.

Чтобы преодолеть это беспорядочное срабатывание выхода, мы можем сгладить выпрямленные пульсации с помощью сглаживающего конденсатора (C1) на выходе мостового выпрямителя. Эффект зарядки и разрядки конденсатора повысит постоянную составляющую выпрямленного сигнала выше максимального значения напряжения включения на входе твердотельного реле. Тогда, даже если используется постоянно изменяющаяся форма волны синусоидального напряжения, на входе SSR отображается постоянное напряжение постоянного тока.

Значения резистора падения напряжения R ₁ и сглаживающего конденсатора C ₁ выбираются в соответствии с напряжением питания, 120 вольт переменного тока или 240 вольт переменного тока, а также входным сопротивлением твердотельного реле.Но подойдет что-то около 40 кОм и 10 мкФ.

Затем, добавив мостовой выпрямитель и схему сглаживающего конденсатора, можно управлять стандартным твердотельным реле постоянного тока, используя источник переменного или неполяризованного постоянного тока. Конечно, производители уже производят и продают твердотельные реле переменного тока (обычно от 90 до 280 вольт переменного тока).

Выход твердотельного реле

Возможности переключения выхода твердотельного реле могут быть переменным или постоянным током, что соответствует его требованиям к входному напряжению.Выходная цепь большинства стандартных твердотельных реле сконфигурирована для выполнения только одного типа переключения, что эквивалентно нормально разомкнутой, однополюсной, одноходовой (SPST-NO) работе электромеханического реле.

Для большинства SSR постоянного тока обычно используемыми твердотельными переключающими устройствами являются силовые транзисторы, транзисторы Дарлингтона и полевые МОП-транзисторы, тогда как для SSR переменного тока переключающим устройством является либо симистор, либо тиристоры, включенные параллельно. Тиристоры предпочтительнее из-за их высоких значений напряжения и тока.Один тиристор также можно использовать в схеме мостового выпрямителя, как показано.

Цепь выхода твердотельного реле

Наиболее распространенное применение твердотельных реле — переключение нагрузки переменного тока, будь то управление мощностью переменного тока для включения / выключения, уменьшения яркости света, управления скоростью двигателя или других подобных приложений, где требуется управление мощностью, эти переменные токи Нагрузками можно легко управлять с помощью слаботочного постоянного напряжения с помощью твердотельного реле, обеспечивающего длительный срок службы и высокую скорость переключения.

Одним из самых больших преимуществ твердотельных реле перед электромеханическим реле является их способность отключать нагрузки переменного тока в точке нулевого тока нагрузки, тем самым полностью устраняя искрение, электрические помехи и дребезг контактов, присущие обычным механическим реле и индуктивным реле. нагрузки.

Это связано с тем, что твердотельные реле переменного тока, переключающие переменный ток, используют тиристоры и тиристоры в качестве выходных переключающих устройств, которые продолжают проводить после удаления входного сигнала до тех пор, пока переменный ток, протекающий через устройство, не упадет ниже своего порогового значения или значения удерживающего тока.Тогда выход SSR никогда не может выключиться в середине пика синусоидальной волны.

Отключение при нулевом токе является основным преимуществом использования твердотельного реле, поскольку оно снижает электрические шумы и обратную ЭДС, связанную с переключением индуктивных нагрузок, которые воспринимаются контактами электромеханического реле как дуга. Рассмотрим приведенную ниже диаграмму выходных сигналов типичного твердотельного реле переменного тока.

Форма выходного сигнала твердотельного реле

При отсутствии входного сигнала ток нагрузки не протекает через SSR, поскольку он фактически выключен (разомкнут), а выходные клеммы видят полное напряжение питания переменного тока.При применении входного сигнала постоянного тока, независимо от того, какую часть синусоидальной формы волны, положительную или отрицательную, проходит цикл, из-за характеристик переключения при нулевом напряжении SSR выход включается только тогда, когда форма волны пересекает нулевая точка.

Когда напряжение питания увеличивается в положительном или отрицательном направлении, оно достигает минимального значения, необходимого для полного включения выходных тиристоров или симистора (обычно менее 15 вольт). Падение напряжения на выходных клеммах SSR соответствует падению напряжения во включенном состоянии переключающих устройств, В _T (обычно менее 2 В).Таким образом, любые высокие пусковые токи, связанные с реактивной или ламповой нагрузкой, значительно снижаются.

Когда сигнал входного напряжения постоянного тока удаляется, выход не отключается внезапно, поскольку после срабатывания проводимости тиристор или симистор, используемый в качестве переключающего устройства, остается включенным в течение оставшейся части полупериода, пока токи нагрузки не упадут ниже уровня устройств. ток удержания, после чего он отключается. Таким образом, высокая обратная ЭДС dv / dt, связанная с переключением индуктивных нагрузок в середине синусоидальной волны, значительно снижается.

Тогда основными преимуществами твердотельного реле переменного тока по сравнению с электромеханическим реле являются его функция перехода через нуль, которая включает SSR, когда напряжение нагрузки переменного тока близко к нулю, тем самым подавляя любые высокие пусковые токи, поскольку ток нагрузки всегда будет начните с точки, близкой к 0 В, и присущей тиристору или симистору характеристике отключения при нулевом токе. Следовательно, существует максимально возможная задержка выключения (между снятием входного сигнала и снятием тока нагрузки) в один полупериод.

Твердотельное реле с регулировкой по фазе

Хотя твердотельные реле могут выполнять прямое переключение нагрузки при переходе через ноль, они также могут выполнять гораздо более сложные функции с помощью цифровых логических схем, микропроцессоров и запоминающих устройств. Еще одно прекрасное применение твердотельного реле — это регулировка яркости ламп, будь то дома, на шоу или концерте.

Ненулевое (мгновенное) переключающее твердотельное реле включается сразу после подачи входного управляющего сигнала, в отличие от SSR перехода через ноль, выше которого ожидается до следующей точки перехода через нуль синусоидального сигнала переменного тока.Это случайное переключение используется в резистивных приложениях, таких как регулирование яркости ламп, а также в приложениях, где требуется, чтобы нагрузка была запитана только в течение небольшой части цикла переменного тока.

Форма выходного сигнала со случайным переключением

Хотя это позволяет управлять фазой формы сигнала нагрузки, основная проблема SSR случайного включения заключается в том, что начальный импульсный ток нагрузки в момент включения реле может быть высоким из-за мощности переключения SSR, когда напряжение питания близка к своему пиковому значению (90 ^o ).Когда входной сигнал удаляется, он перестает проводить, когда ток нагрузки падает ниже тока удержания тиристоров или симисторов, как показано. Очевидно, что для SSR постоянного тока переключение ВКЛ-ВЫКЛ происходит мгновенно.

Твердотельное реле идеально подходит для широкого диапазона приложений включения / выключения, поскольку в отличие от электромеханического реле (EMR) у них нет движущихся частей или контактов. Существует множество различных коммерческих типов на выбор для входных управляющих сигналов переменного и постоянного тока, а также для переключения выходов переменного и постоянного тока, поскольку в них используются полупроводниковые переключающие элементы, такие как тиристоры, симисторы и транзисторы.

Но, используя комбинацию хорошего оптоизолятора и симистора, мы можем сделать собственное недорогое и простое твердотельное реле для управления нагрузкой переменного тока, такой как нагреватель, лампа или соленоид. Поскольку для работы оптоизолятору требуется лишь небольшое количество входной / управляющей мощности, управляющий сигнал может поступать от PIC, Arduino, Raspberry PI или любого другого подобного микроконтроллера.

Пример твердотельного реле №1

Предположим, нам нужен микроконтроллер с сигналом цифрового выходного порта всего +5 В для управления нагревательным элементом мощностью 120 В переменного тока и мощностью 600 Вт.Для этого мы могли бы использовать опто-симисторный изолятор MOC 3020, но внутренний симистор может пропускать только максимальный ток (I _TSM ) в 1 ампер на пике источника питания 120 В переменного тока, поэтому также необходимо использовать дополнительный переключающий симистор. .

Сначала рассмотрим входные характеристики оптоизолятора MOC 3020 (доступны и другие опто-симисторы). В таблице данных оптоизоляторов указано, что падение прямого напряжения (V _F ) входного светодиода составляет 1,2 В, а максимальный прямой ток (I _F ) составляет 50 мА.

Светодиоду требуется около 10 мА, чтобы светить достаточно ярко до максимального значения 50 мА. Однако порт цифрового вывода микроконтроллера может подавать максимум 30 мА. Тогда требуемый ток составляет от 10 до 30 миллиампер. Следовательно:

Таким образом, можно использовать последовательный токоограничивающий резистор номиналом от 126 до 380 Ом. Поскольку порт цифрового вывода всегда переключает +5 В, и для уменьшения рассеиваемой мощности светодиодами оптопары, мы выберем предпочтительное значение сопротивления 240 Ом.Это дает прямой ток светодиода менее 16 мА. В этом примере подойдет любое предпочтительное сопротивление резистора от 150 до 330 Ом.

Нагрузка на нагревательный элемент резистивная 600 Вт. Использование источника переменного тока 120 В даст нам ток нагрузки 5 ампер (I = P / V). Поскольку мы хотим контролировать этот ток нагрузки в обоих полупериодах (всех 4 квадрантах) сигнала переменного тока, нам потребуется симистор переключения сети.

BTA06 — это симистор на 6 ампер (I _{T (RMS)} ) на 600 вольт, подходящий для общего включения / выключения нагрузок переменного тока, но подойдет любой аналогичный симистор с номиналом от 6 до 8 ампер.Кроме того, этот переключающий симистор требует только 50 мА привода затвора для запуска проводимости, что намного меньше, чем максимальный номинальный ток 1 А оптоизолятора MOC 3020.

Учтите, что выходной симистор оптоизолятора включился при пиковом значении (90 ^o ) напряжения питания переменного тока 120 В, _RMS, . Это пиковое напряжение имеет значение: 120 x 1,414 = 170 В пик. Если максимальный ток опто-симистора (I _TSM ) составляет пик в 1 ампер, то минимальное требуемое значение последовательного сопротивления составляет 170/1 = 170 Ом, или 180 Ом с точностью до ближайшего предпочтительного значения.Это значение 180 Ом будет защищать выходной симистор оптопары, а также затвор симистора BTA06 при питании 120 В переменного тока.

Если симистор оптоизолятора включается при нулевом значении кроссовера (0 ^o ) напряжения питания переменного тока 120 В _RMS , то минимальное напряжение, необходимое для подачи требуемого тока управления затвором 50 мА, заставляет переключающий симистор в проводимость будет: 180 Ом x 50 мА = 9,0 вольт. Затем симистор переходит в проводимость, когда синусоидальное напряжение между затвором и MT1 превышает 9 вольт.

Таким образом, минимальное напряжение, требуемое после точки перехода через ноль сигнала переменного тока, будет составлять пик 9 вольт, а рассеиваемая мощность в этом последовательном резисторе затвора очень мала, поэтому можно безопасно использовать резистор номиналом 180 Ом, 0,5 Вт. Рассмотрим схему ниже.

Цепь твердотельного реле переменного тока

Этот тип конфигурации оптопары составляет основу очень простого твердотельного реле, которое можно использовать для управления любой нагрузкой с питанием от сети переменного тока, такой как лампы и двигатели.Здесь мы использовали MOC 3020, который представляет собой изолятор со случайным переключением. Изолятор опто-симистора MOC 3041 имеет те же характеристики, но со встроенным датчиком перехода через нуль, позволяющим нагрузке получать полную мощность без больших пусковых токов при переключении индуктивных нагрузок.

Диод D ₁ предотвращает повреждение из-за обратного подключения входного напряжения, в то время как резистор 56 Ом (R ₃ ) шунтирует любые токи di / dt, когда симистор выключен, устраняя ложное срабатывание.Он также связывает вывод затвора с MT1, обеспечивая полное отключение симистора.

При использовании с широтно-импульсной модуляцией входного сигнала ШИМ частота переключения ВКЛ / ВЫКЛ должна быть установлена ​​на менее 10 Гц максимум для нагрузки переменного тока, в противном случае выходное переключение этой схемы твердотельного реле может быть не в состоянии поддерживать.

Реле | Твердотельные реле

Electric Работает Активный

SSR RELAY SPST-NO 500MA 0-60V

SSR RELAY SPST-NO 40A 75-250V

Infine Technologies

1

902 AC, AC, DC 1.2 В постоянного тока 9022

SSR РЕЛЕ SPST-NO 130MA 0-350V

IC SWITCH AC SS DUAL SCR 4-SIP

SSR RELAY SPST-NC 3.25A 0-60V

SSTR 9176 -NO 120MA 0-350V

SSR РЕЛЕ SPST-NC 130MA 0-350V

901

IXYS 1

DIN Rail Rail

IXYS Integrated Circuits Division ND

SSR RELAY SPST-NO 550MA 0-100V

SSR RELAY SPST-NO 100MA 0-350V

$ 2.00788

55,000 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1,000

255-1964-2-ND

PhotoMOS ™ AQW

Tape

Active

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A) x 2

AC, DC

1,14 В постоянного тока

0 В ~ 350 В

0 В ~ 350 В

100 мА

35 Ом

Крыло чайки

8-СОП (0.173 дюйма, ширина 4,40 мм)

8-SOP

РЕЛЕ SSR SPST-NO 100MA 0-350V

$ 4,39000

9000 Works2 40,941 Panasonic Electric

1

255-3382-2-ND 255-3382-1-ND

PhotoMOS ™ AQW

Лента и катушка (TR) Cut Tape (CT)

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A) x 2

AC, DC

1.14 В постоянного тока

0 В ~ 350 В

0 В ~ 350 В

100 мА

35 Ом

Крыло чайки

8-SOP (0,173 дюйма, ширина 4,40 мм)

8-SOP

SSR РЕЛЕ SPST-NO 350MA 0-80V

$ 6,10000

11,189 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

255-3342-1-ND

PhotoMOS ™ AQY

Лента и катушка (TR) Обрезанная лента (CT)

Активный

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A)

AC, DC (РФ)

1.14 В постоянного тока

0 В ~ 80 В

0 В ~ 80 В

350 мА

1,2 Ом

Крыло чайки

4-SOP (0,173 дюйма, 4,40 мм)

4-SOP

$ 8.41000

3645 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

™ AQW

Трубка

Активная

Сквозное отверстие

SPST-NO (1 форма A) x 2

AC, DC

1.14 В постоянного тока

0 В ~ 60 В

0 В ~ 60 В

500 мА

2,5 Ом

Штырь ПК

8-DIP (0,300 дюйма, 7,62 мм)

8-DIP

$ 49.74000

247 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

-A

Bulk

Active

Монтаж на шасси

SPST-NO (1 форма A)

AC, нулевой крест

4 ~ 32 В постоянного тока

75 В ~ 250 В

75 В ~ 250 В

40 A

—

Винтовой зажим

Хоккейная шайба

—

SSR РЕЛЕ SPST-NO 100MA 0-400V

$ 1.86648

1,000 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1,000

255-2133-2-ND

PhotoMOS ™ AQW

Tape

Active

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A) x 2

AC, DC

1,14 В постоянного тока

0 В ~ 400 В

0 В ~ 400 В

100 мА

35 Ом

Крыло чайки

8-SMD (0.300 дюймов, 7,62 мм)

8-SMD

SSR РЕЛЕ SPST-NO 550MA 0-150V

$ 9.33000

4,601 — Immediate Technologies 75

PVT212SPBF-ND

PVT, HEXFET®

Трубка

Активный

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A)

0 В ~ 150 В

0 В ~ 150 В

550 мА

750 мОм

Крыло чайки

6-SMD (0,300 дюйма, 7,62 мм)

6-SMT

SSR RELAY SPST-NO 2A 0-60V

$ 12.20000

3549 — Немедленно

Infineon Technologies

Infineon Technologies

1

D

D

Трубка

Актив

Сквозное отверстие

SPST-NO (1 форма A)

AC, DC

1.2 В постоянного тока

0 В ~ 60 В

0 В ~ 60 В

2 А

100 мОм

Штырь ПК

6-DIP (0,300 дюйма, 7,62 мм)

6-DIP

SSR РЕЛЕ SPST-NO 3A 3-33V

$ 49,86000

100 — Немедленно

Phoenix Contact

Phoenix Contact

1

1

Большой

Активный

DIN-рейка

SPST-NO (1 форма A)

DC

5VDC

3 В ~ 33 В

3 В ~ 33 В

3 A

Пружинный зажим

Модуль

—

РЕЛЕ SSR SPST-NO 300MA 0-600V

$ 1.19000

1,277 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

255-5987-ND

AQ-H

Трубка

SPST-NO (1 форма A)

AC, переход через ноль

1,21 В постоянного тока

0 В ~ 600 В

0 В ~ 600 В

300 мА

—

Контакт ПК

8-DIP (0.300 дюймов, 7,62 мм), 7 выводов

8-DIP

РЕЛЕ SSR SPST-NO 160MA 0-200 В

$ 4,42000

2,887 10003

2,887 9182 9017-0003 Завод 9182 9017 —0003 Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

255-5477-2-ND 255-5477-1-ND 255-5477-6-ND

PhotoMOS ™ AQV

Tape & Reel (TR) Cut Tape (CT) Digi-Reel®

Active

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 Form A)

AC, DC

1.14 В постоянного тока

0 В ~ 200 В

0 В ~ 200 В

160 мА

15 Ом

Крыло чайки

6-СОП (0,173 дюйма, 4,40 мм)

6-СОП

$ 3,56000

195 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

72 N

72 N

PhotoMOS ™ AQV

Трубка

Активная

Сквозное отверстие

SPST-NO (1 форма A)

AC, DC

1.14 В постоянного тока

0 В ~ 350 В

0 В ~ 350 В

130 мА

35 Ом

Контакт ПК

6-DIP (0,300 дюйма, 7,62 мм)

6-DIP

$ 4,09000

750 — Немедленно

IXYS Integrated Circuits Division

IXYS Integrated Circuits Division

93

Трубка

Активная

Сквозное отверстие

SPST-NO (1 форма A)

AC

1.2 В постоянного тока

20 В ~ 240 В

20 В ~ 240 В

2 А

—

Контакт ПК

8-SIP, 4 вывода

4-SIP

SSTR- NO 3A 20-240V

$ 4,37000

250 — Немедленно 5600 — Завод

IXYS Integrated Circuits Division

IXYS Integrated Circuits Division

193

N93

Трубка

Активная

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A)

AC, нулевой крест

1.2 В постоянного тока

20 В ~ 240 В

20 В ~ 240 В

3 A

—

Крыло чайки

8-SOP (0,400 дюйма, ширина 10,16 мм)

8-SOIC

$ 5,04000

288 — Немедленно

IXYS Integrated Circuits Division

IXYS Integrated Circuits Division

75

CPC, OptoMOS®

Трубка

Активная

Сквозное отверстие

SPST-NC (1 форма B)

DC

1.2 В постоянного тока

0 В ~ 60 В

0 В ~ 60 В

3,25 А

90 мОм

Штырь ПК

8-SIP, 4 вывода

4-SIP

$ 5.09000

1844 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

255-4246-5OS 90-ND 9000

Трубка

Активная

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A)

AC, DC

1.25 В постоянного тока

0 В ~ 350 В

0 В ~ 350 В

120 мА

25 Ом

Крыло чайки

4-SOP (0,173 дюйма, 4,40 мм)

4-SOP

$ 5,38000

1036 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

PhotoMOS ™ AQV

Трубка

Активная

Поверхностная установка

SPST-NC (1 форма B)

AC, DC

1.14 В постоянного тока

0 В ~ 350 В

0 В ~ 350 В

130 мА

35 Ом

Крыло чайки

6-SMD (0,300 дюйма, 7,62 мм)

6-SMD

SSR RELAY SPST-NO 1A 0-60V

$ 9,15000

178 — Немедленно 2100 — Завод

IXYS Подразделение интегральных схем

9192 ND

LAA, OptoMOS®

Трубка

Активная

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A) x 2

AC, DC

1.2 В постоянного тока

0 В ~ 60 В

0 В ~ 60 В

1 А

500 мОм

Крыло чайки

8-SMD (0,300 дюйма, 7,62 мм)

8-SMD

$ 97.

35 — Немедленно

Sensata-Crydom

Sensata-Crydom

1

CC2653-ND

SPST-NO (1 форма A)

переменного тока, нулевой крест

90 ~ 140 В переменного тока

48 В ~ 530 В

48 В ~ 530 В

30 А

—

Винтовой зажим

SSR со встроенным Радиатор

—

SSR RELAY SPST-NO 100MA 0-400V

$ 7.10000

1,097 — Немедленно

Panasonic Electric Works

Panasonic Electric Works

1

255-1159-2-ND 255-1159-1-ND 255-1159-6 -ND

PhotoMOS ™ AQW

Tape & Reel (TR) Cut Tape (CT) Digi-Reel®

Active

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A) x 2

переменного тока, постоянного тока

1.14 В постоянного тока

0 В ~ 400 В

0 В ~ 400 В

100 мА

50 Ом

Крыло чайки

8-SMD (0,300 дюйма, 7,62 мм)

8-SMD

SSR RELAY SPST-NO 2A 0-80V

$ 6,28000

867 — Немедленно

Coto Technology

Coto Technology

1

359OT

Трубка

Активный

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A)

AC, DC

1.37 В постоянного тока

0 В ~ 80 В

0 В ~ 80 В

2 А

160 мОм

Крыло чайки

6-SMD (0,300 дюйма, 7,62 мм)

6-SMD

SSR RELAY SPST-NO 150MA 0-400V

$ 6,32000

218 — Немедленно 400 — Завод

IXYS Integrated Circuits Division

IXYS000 9189

PAA, OptoMOS®

Трубка

Активная

Сквозное отверстие

SPST-NO (1 форма A) x 2

AC, DC

1.2 В постоянного тока

0 В ~ 400 В

0 В ~ 400 В

150 мА

22 Ом

Вывод ПК

8-DIP (0,300 дюйма, 7,62 мм)

8-DIP

$ 10,05000

1,564 — Немедленно

Infineon Technologies

Infineon Technologies

1

Трубка

Активный

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A)

DC

1.2 В постоянного тока

0 В ~ 100 В

0 В ~ 100 В

550 мА

1,5 Ом

Крыло чайки

8-SMD (0,300 дюйма, 7,62 мм), 4 провода

8-SMD

РЕЛЕ SSR 3PST-NO 15A 24-280 В

$ 95,58 UPD24TP

Bulk

Active

Крепление на шасси

3PST-NO (3 Form A)

AC, Zero Cross

4.5 ~ 8 В постоянного тока

24 В ~ 280 В

24 В ~ 280 В

15 A

—

Быстрое соединение — 0,250 дюйма (6,3 мм)

Модуль

—

SSR RELAY SPST-NO 70MA 0-600V

$ 4,79000

255 — Немедленно

Omron Electronics Inc-EMC Div

Omron Electronics Inc-EMC Div

1

G3VM

Трубка

Активный

Поверхностный монтаж

SPST-NO (1 форма A)

AC, DC

1.27 В постоянного тока

0 В ~ 600 В

0 В ~ 600 В

70 мА

60 Ом

Крыло чайки

4-SOP (0,173 дюйма, 4,40 мм)

4-SOP

Цельный State Relay AC DC Fast SSR Manufacturer — Made in USA

МАГАЗИН ТВЕРДЫХ РЕЛЕ Малый бизнес, принадлежащий ветеранам, сделанный в США. Продукты SSR Мы разрабатываем качественные твердотельные реле «Сделано в США» для военных, промышленных, научных и медицинских приложений. Статус магазина Covid-19: ОТКРЫТО, доставка . = «размер шрифта:> Мы являемся производителем твердотельных реле для всех ваших потребностей в электронной коммутации. Магазин по категориям слева этой страницы или позвоните, и мы поможем вам выбрать правильный продукт для вашего приложения. Мы производим высококачественные твердотельные реле в Вирджинии, США.S.A. Техническая поддержка доступна для приложений переменного и постоянного тока, а также для индивидуальных требований, которым требуется SSR, произведенных . Серия PE: High Power DC SSR Твердотельное реле в стандарте Пакет ССР «Хоккейная шайба» . Blazing быстрое переключение твердотельные реле с выдержкой времени 15uSec и сверхнизкое сопротивление в открытом состоянии.Эти SSR достигают быстро, эффективное твердотельное реле постоянного тока — Выходы: IGBT и MOSFET SSR. Серия PF: Твердотельное реле переменного тока SSR в стандартной упаковке «Хоккейная шайба». Низкое напряжение в открытом состоянии для работы в холодном состоянии, сверхустойчивость в закрытом состоянии для использования на всех Типы нагрузки : твердотельное реле PF Диапазон: до 600 В переменного тока, 90 А Управление переменным и постоянным током. Чтобы загрузить каталог продукции или заказные твердотельные реле , позвоните (540)822-9228 или посетите VB CONTROLS Inc ТВЕРДОЕ РЕЛЕ Преимущества перед электромеханическими реле Твердотельное реле не изнашивается из-за отсутствия движущихся частей или контактов реле.Твердотельные реле идеально подходят для приложений, которые извлекают выгоду из множества повторяющихся операций в день. Использование быстрой смены циклов снижает тепловую нагрузку и продлевает срок службы большинства нагрузок, таких как нагреватели, продлевая срок службы нагревателя. Твердотельные реле стабильно работают независимо от возраста из-за отсутствия износа контактов. Твердотельным реле можно управлять непосредственно с логических схем . Дополнительный источник питания обычно не требуется из-за широкого диапазона управляющего напряжения твердотельного реле, например от 3 до 32 В при нескольких миллиампер.Электромеханический контактор требует схемы возбуждения, которая часто включает в себя небольшое твердотельное реле или устройство дискретного питания, а конструкция требует соответствующего напряжения питания для катушки. Хотя само твердотельное реле обычно стоит дороже, общая стоимость может быть ниже из-за более низких затрат на поддержку. Электромеханические реле обычно содержат опасные для окружающей среды материалы: ртуть, свинец и кадмий. SSR — твердотельные реле безвредны для окружающей среды (соответствуют требованиям RoHS, Go Green!) .Твердотельные реле не издают слышимого шума. Твердотельные реле не создают всплесков ЭДС (крупных событий электрических помех), потому что у них нет контактов, которые исключают дугу. Таким образом, твердотельное реле не создает значительных магнитных полей и не уязвимо для них. Все твердотельные реле VB Controls соответствуют требованиям CE, что требует низкого уровня электронного и магнитного излучения и высокой устойчивости к внешним электромагнитным событиям. Твердотельные реле лучше переносят перегрузки и работают в любой физической ориентации.Твердотельные реле не изменяют свое состояние при воздействии неразрушающей вибрации или удара. Твердотельное реле переменного тока обычно в пять раз быстрее электромеханического. Твердотельные реле постоянного тока работают более чем в тысячу раз быстрее. Таким образом, твердотельные реле обеспечивают превосходную надежность, производительность, простоту использования и безвредны для окружающей среды. C2 Поддержка:

Как работают твердотельные реле?

Электрические реле в той или иной форме существуют уже более 100 лет.Только в 1971 году, когда компания Crydom изобрела твердотельное реле, у нас был следующий большой шаг в развитии релейной технологии.

Независимо от того, переключаете ли вы что-то с включения на выключение, управляете сигнальными лампами или управляете индуктивными или резистивными нагрузками; SSR могут использоваться в различных приложениях, сохраняя при этом относительно простой дизайн. Мы подумали, что пора пролить свет на скромное твердотельное реле.

Во-первых, давайте начнем с некоторого распространенного языка, который мы обычно используем при обсуждении SSR.

Твердотельное реле

Это может быть само собой разумеющимся, но почему бы не начать с абсолютных основ? Основное различие между электромеханическим реле и твердотельным реле заключается в том, что в SSR нет реальных движущихся компонентов (как следует из названия!) Вместо того, чтобы полагаться на физический контакт, движущийся для замыкания цепи, SSR полагаются на либо инфракрасные светоизлучающие диоды или светодиодные соединители для работы.

Типы: Трансформатор, оптоизолятор, конденсатор, эффект Холла, магнитосопротивление

Гальваническая развязка

Это практика разделения электрических компонентов. Вместо использования физического соединения для активации реле гальваническая развязка означает, что соединение должно быть выполнено с использованием светодиодов или инфракрасного света. Гарантируя отсутствие неисправностей, гальваническая развязка также обеспечивает проводную связь с несколькими устройствами, которым требуется отдельная регулировка мощности.

Оптопара (также известная как оптоизолятор, оптический изолятор или оптопара)

Применительно к SSR оптопары — это компоненты источника света (обычно светодиодные или инфракрасные), которые позволяют производить переключение.

Передатчик (Tx) и приемник (Rx) расположены внутри SSR, где они получают питание от управления сигналом. После подачи питания оптопара переключает цепь (на размыкание или замыкание), что позволяет сигналу полного напряжения проходить через выход SSR.

Вообще говоря, оптопара состоит из двух отдельных компонентов, один для передачи сигнала, а другой для приема; но чаще всего упоминается как единое целое.

Управление сигналом (также известное как управление или напряжение цепи)

Относительно низкое напряжение, специально используемое для переключения оптопары с выключенного состояния на включенное или наоборот.Обычно в зависимости от производителя это может быть от 3 или 4 вольт постоянного тока до 24 вольт постоянного тока.

Номинальное напряжение

Стандартное напряжение, при котором ТТР рассчитан на работу.

Рабочее напряжение Полный потенциальный диапазон напряжения, при котором SSR может функционировать, при котором напряжение входного сигнала может колебаться.

Транзистор (биполярный или МОП):

MOSFET (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник) представляет собой полупроводниковое устройство, состоящее из двух металлооксидных полупроводниковых полевых транзисторов (MOSFET), одного N-типа и одного P-типа, интегрированных на одном кремниевом кристалле.MOSFET обычно используется для переключения нагрузок постоянного тока.

SCR Кремниевый выпрямитель (SCR):

Четырехслойное твердотельное устройство, контролирующее ток. SCR действует как переключатель, проводящий, когда его затвор получает ток, и он продолжает проводить до тех пор, пока он смещен в прямом направлении. SCR идеально подходит для переключения всех типов нагрузок переменного тока.

TRIAC :

Симистор — это электронный компонент, приблизительно эквивалентный двум выпрямителям с кремниевым управлением, соединенным в обратную параллель (параллельно, но с обратной полярностью), и их затворы соединены вместе. Это приводит к двунаправленному электронному переключателю, который может проводить ток в любом направлении. Симистор идеально подходит для переключения резистивных нагрузок переменного тока.

Круто! Теперь, когда мы рассмотрели некоторые из наиболее распространенных жаргонов, встречающихся при обсуждении SSR, мы можем начать разбивать различные типы SSR на основе их частот переключения.

Нулевое переключение:

• Для резистивных и емкостных нагрузок
• При подаче управляющего напряжения выход SSR активируется при первом пересечении нуля линейного напряжения. Время отклика менее 8,33 мс. Также предлагается с дополнительной функцией мониторинга системы и функцией измерения тока.

• Из-за возможности высокого импульсного тока и напряжения блокировки, SSR этого типа переключения также будут успешно работать с большинством индуктивных и емкостных нагрузок.Это наиболее часто используемые твердотельные реакторы в машинах для формования пластмасс, упаковочных машинах, паяльном оборудовании и оборудовании для пищевой промышленности.

Мгновенное включение:

• Для индуктивных нагрузок.
• Выход SSR активируется сразу после подачи управляющего напряжения. Следовательно, это реле может включаться в любом месте на кривой синусоидального напряжения переменного тока.Время отклика обычно может составлять всего 1 мс.
• SSR особенно подходит для приложений, где требуется быстрое время отклика, таких как соленоиды или катушки.

Пиковое переключение:

• Для тяжелых индуктивных нагрузок.
• Пиковое переключение SSR спроектировано таким образом, что выходная мощность активируется при первом пике линейного напряжения при приложении управляющего напряжения.После первого полупериода SSR с переключением пика работает как обычный SSR с переключением нуля.

• В дальнейшем пик пускового тока может быть уменьшен в течение первого полупериода для индуктивных нагрузок. Идеально подходит для индуктивных нагрузок с остаточным железным сердечником (например, трансформаторов).

Коммутация постоянного тока:

• Для резистивных и индуктивных нагрузок.
• Силовой полупроводник в реле постоянного тока работает в соответствии с управляющим входом. Время отклика менее 100 мс. Коммутационные реле постоянного тока используются с резистивными и индуктивными нагрузками для управления двигателями постоянного тока и клапанами.
• При переключении индуктивных нагрузок необходимо в качестве защиты соединить избыточное напряжение на свободном диоде параллельно нагрузке.

Аналоговая коммутация:

• Для резистивных нагрузок.
• Поскольку управляющий вход аналогового реле 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока может изменяться, выход работает в соответствии с принципом управления фазой. Реле оснащено встроенной схемой синхронизации для контроля фазового угла. Выход пропорционален входному сигналу. Передаточная функция линеаризована и воспроизводима.

• Эти SSR очень полезны в приложениях с замкнутым контуром или там, где плавный пуск может ограничить высокие пусковые токи.Идеально подходит для использования в переключении кварцевых нагревателей или в приложениях, требующих точного контроля температуры.

Аналоговое переключение полного цикла:

• Для резистивных нагрузок.
• С этим конкретным принципом переключения SSR обеспечивает несколько полных циклов, равномерно распределенных в течение фиксированного периода времени, в зависимости от управляющего входа (4-20 мА или 0-10 В постоянного тока) — с низким значением входа, соответствующим нулю и высокое значение входа на полный выход с периодом 1.28 секунд.
• Типичные области применения включают: аналоговое управление нагревательными элементами с помощью монтируемых или автоматических контроллеров с управляющим сигналом 4-20 мА или 0-10 В постоянного тока. Управление зонами нагрева, аналоговое управление хрупкими нагревательными элементами, которые используются для резки, сварки и т. Д., Срок службы которых может быть увеличен за счет снижения тепловой нагрузки.

Нулевое переключение с системным мониторингом:

• Для резистивных и индуктивных нагрузок.
• Системный мониторинг (контроль) SSR обеспечивает выход сигнала тревоги в случае отказа цепи.Мониторы внутренней схемы:
  • Напряжение сети
  • Ток нагрузки
  • Корректное функционирование ССР

Состояние входа SSR:

• Реле предназначено для приложений, где требуется немедленное обнаружение неисправности. Для определения состояния неисправности доступен выходной сигнал тревоги.

Переключение нуля с измерением тока:

• Для резистивных и индуктивных нагрузок.
• Датчик тока Solitron MIDI SSR — это тип переключения нуля, который также обеспечивает выход сигнала тревоги при обнаружении изменений нагрузки.
• Типичные условия, которые могут быть обнаружены, включают: обрыв нагревателя, обрыв цепи, частичное короткое замыкание нагревателя, перегоревший предохранитель, короткое замыкание полупроводника и неисправное подключение к источнику питания. Встроенный датчик тока устраняет необходимость в дополнительном внешнем оборудовании.
• Уставка «TEACH-IN» достигается нажатием кнопки или удаленно, если предпочтительнее HMI.
• Как показано выше, аварийный выход PNP выдает серию импульсов, которые идентифицируют конкретный тип обнаруженной неисправности. Взаимодействие с ПЛК может обеспечить четкую индикацию неисправности. Также доступен тревожный выход NPN.

Готовы обновить реле? При рассмотрении того, какой тип реле лучше всего подойдет для вашего приложения, следует учитывать несколько важных факторов.

Из трех вариантов Marshall Wolf Automation, Mercury, Solid State и Ice Cube, SSR предлагают тихое и долговечное решение.Это, однако, связано с дополнительным фактором производства тепла, который можно решить, добавив радиатор или термопрокладку.

У нас есть группа агентов технической поддержки, готовая помочь вам найти подходящий ретранслятор для вашего приложения. Просто позвоните нам по телефону (847) 658-8130 и попросите техническую поддержку или напишите нам по электронной почте: [email protected].

Визуальный мыслитель в цифровом спектре, или в терминах непрофессионала….Я делаю весь визуальный контент для Marshall Wolf Automation 🙂 Имея опыт работы в области видеорекламы и кинопроизводства, я работаю с отделом маркетинга MWA, чтобы наши клиенты читали наши блоги и просматривали наши продукты.

Твердотельные реле: переменного и постоянного тока

В общем, SSR работают аналогично электромеханическим реле, за исключением того, что эти реле являются бесконтактными, в них используются электронные компоненты, такие как симисторы, тиристоры и силовые транзисторы, как часть переключающего элемента. Входной сигнал в SSR переключает выход из непроводящего состояния в проводящее состояние, включая и выключая цепь нагрузки. Вместо использования магнитной цепи для промежуточного сигнала для достижения гальванической развязки между входом и выходом, как в электромеханическом реле, SSR используют оптоэлектронику, емкостное соединение и связь электрического поля в качестве промежуточного сигнала. Поэтому твердотельные реле быстро реагируют, обладают высокой устойчивостью к вибрации и ударам, бесшумны при переключении и не подвержены воздействию пыли, газов и других загрязнений.

Из-за конструкции из материала твердотельные реле имеют ограниченный диапазон переключения и емкость, ограниченную размером и термическим сопротивлением переключающих компонентов. В то время как SSR имеют только нормально разомкнутый (NO) выход и требуют различных переключающих элементов для переменного и постоянного тока, эти продукты предлагают более длительный срок службы благодаря бесконтактной системе, имеют высокую надежность переключения при определенных условиях и могут переключать нагрузки переменного тока в определенных точках сети. цикл, например выключение, когда ток нагрузки пересекает ноль, и включение, когда напряжение нагрузки пересекает ноль.И, в большинстве случаев, SSR можно управлять напрямую с других электронных схем.

Напротив, твердотельные реле не имеют гальванической развязки в цепи нагрузки в выключенном состоянии, и поскольку они очень чувствительны к внешним электрическим воздействиям, таким как скачки, скачки и сильные электрические поля, SSR требуют защитных схем и сверхбыстрых предохранителей. . Еще одним соображением при использовании является необходимость переключения нагрузок более высокой мощности. Эти типы приложений требуют более высокой входной мощности для более высокого переключения выхода.В результате эти требования, вероятно, заставят устройство использовать радиатор при переключении больших токов, которые возникают из-за тепла, выделяемого переключающим элементом. Как и в любом другом случае применения этого типа, добавление радиатора увеличит размер / вес всего компонента.

Основы SSR (твердотельные реле): коммутационное устройство

Эта статья представляет собой введение в основы работы твердотельных реле, уделяя особое внимание устройствам вывода в современных твердотельных реле.

Есть много обстоятельств, при которых нам необходимо управлять нагрузкой с высоким током / напряжением на основе работы схемы с низким энергопотреблением, например, при использовании выхода 5 В микроконтроллера для включения нагрузки 10 А, 240 В. В этих случаях необходимо обеспечить достаточную изоляцию между мощными и маломощными частями системы. Для достижения этой цели могут использоваться различные типы реле, такие как электромеханические реле (EMR), герконовые реле и твердотельные реле (SSR).

Хотя EMR все еще широко используются, они имеют ряд недостатков по сравнению с SSR.В этой статье кратко рассматриваются недостатки EMR и приводятся некоторые подробности, касающиеся базовой работы SSR, с акцентом на устройства вывода.

ЭМИ и их недостатки

Электромеханическое реле (ЭМИ) возбуждает катушку, намотанную на железный сердечник, для управления положением якоря. Для нормально разомкнутого выхода катушка под напряжением заставляет якорь переводить электрические контакты во включенное состояние. Когда катушка обесточена, пружины могут вернуть контакты в положение ВЫКЛ.

Рисунок 1. В EMR катушка под напряжением перемещает якорь для подключения или отключения выходных клемм.

Электромеханическое реле отличается прочностью и универсальностью. Однако он занимает больше места и работает медленнее, чем SSR. Обычно для переключения и установления EMR требуется от 5 до 15 мс — задержка, которая неприемлема в некоторых приложениях. Кроме того, из-за их движущихся частей ЭМИ имеют более короткий срок службы.

Электромеханическое реле использует магнитные поля для обеспечения изоляции; SSR, напротив, достигает этой цели обычно за счет оптосвязи.Как показано на рисунке 2, в SSR небольшое входное напряжение, обычно от 3 до 32 В постоянного тока, используется для освещения светодиода. Когда светодиод включен, выходное фоточувствительное устройство, такое как TRIAC, включается и проводит ток.

Рисунок 2. Базовая структура SSR. Изображение адаптировано из pc-control.

SSR может быть разработан для переключения нагрузки постоянного или переменного тока, а некоторые типы способны переключать нагрузки как переменного, так и постоянного тока. Тип выхода SSR (AC, DC или AC / DC) определяется типом коммутирующего устройства: транзистор (биполярный или MOS), SCR или TRIAC.

SSR на основе BJT

Упрощенная структура вывода этих SSR показана на рисунке 3 (обратите внимание, что это только устройство вывода, а оптопара не показана). Когда светодиод горит, транзистор начинает проводить ток. Как показано на рисунке 3, SSR имеет гибкость нагрузки: RL может быть подключен либо к клемме коллектора (RL на рисунках 3 и 5), либо к эмиттеру (RL (ALT) на рисунках 3 и 5) транзистора. Принимая во внимание хорошо известные кривые ВАХ BJT, показанные на рисунке 4, желательно, чтобы транзистор работал в режиме A (насыщение) или B (почти полностью выключен).

По мере того, как рабочая точка транзистора перемещается дальше от A или B к центру линии нагрузки, транзистор входит в область, в которой как напряжение коллектор-эмиттер ($$ V_ {CE} $$), так и ток коллектора ( $$ I_ {C} $$) высоки. Это приводит к высокому рассеянию мощности, которое может повредить SSR (в точках A и B значение $$ V_ {CE} $$ или $$ I_C $$ мало, и выделяемое тепло может быть обработано). Чтобы ускорить переход между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ, некоторые SSR используют положительную обратную связь.

Рисунок 3. Использование BJT в качестве устройства вывода SSR. Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.

Рис. 4. Вольт-амперная характеристика BJT. Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.

Когда переключающее устройство SSR включено (см. Пункт A выше), на выходных клеммах SSR возникает падение напряжения, которое называется «падением напряжения в открытом состоянии».Этот параметр указан в паспорте устройства. Для SSR на основе BJT, таких как серия DC60, максимальное падение напряжения в открытом состоянии может составлять от 1 до 1,3 В. Предполагая падение на 1 В на выходе SSR, мы можем оценить рассеиваемую мощность SSR на основе BJT как примерно 1 ватт на ампер.

В транзисторах BJT SSR для достижения более высокого коэффициента усиления от фотоэлемента к каскаду переключения производители используют такие структуры, как схема Дарлингтона и дополнительные конфигурации, как показано ниже.

Рисунок 5. Дарлингтон и дополнительные конфигурации, используемые в некоторых SSR на основе BJT. Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.

ССР на основе МОП

Многие ССР используют МОП-транзисторы в качестве переключающего устройства. На рисунке 6 показан пример SSR, который можно использовать как для нагрузок переменного, так и постоянного тока. Зачем этим ТТР два транзистора? Используя только один транзистор, SSR не может должным образом блокировать напряжение переменного тока. Это связано с тем, что, как показано на рисунке 6, каждый МОП-транзистор обычно имеет паразитный диод, называемый внутренним диодом, между стоком и истоком.

При наличии только одного транзистора между выводами 4 и 3 на рисунке 6 основной диод будет проводить половину цикла при питании переменного тока. Следовательно, хотя ток не может протекать через сам полевой транзистор, диод включен на половину цикла и позволяет току проходить через устройство. Чтобы обойти эту проблему, два транзистора используются последовательно, так что в каждом полупериоде есть один диод с обратным смещением, и ток блокируется.

Откуда этот диод? Каждый МОП-транзистор имеет четыре вывода: исток, сток, затвор и корпус.Для NMOS исток и сток относятся к типу N, а корпус легирован Р. Следовательно, у нас есть один диод между истоком и корпусом, а другой — между стоком и корпусом. Поскольку исток обычно подключен к корпусу (особенно в силовых полевых МОП-транзисторах), между корпусом (который подключен к истоку) и стоком остается один диод. Во время нормальной работы N-канального транзистора, когда сток находится под более высоким напряжением, чем исток, диод имеет обратное смещение. Однако, если исток подключен к более высокому напряжению, чем вывод стока, диод начнет проводить ток.

Рис. 6. SSR на основе MOS. Изображение предоставлено Omron.

В то время как в таблицах данных для SSR на основе BJT указывается падение напряжения в открытом состоянии, в таблицах данных для SSR на основе MOS указано сопротивление в открытом состоянии, которое значительно варьируется от одного устройства к другому и может составлять всего несколько миллиомов.

Некоторые SSR на основе MOS обеспечивают вывод на исходный терминал. Это позволяет использовать две разные конфигурации, как показано на рисунке 7. Конфигурация только постоянного тока на рисунке 7 может иметь почти половину сопротивления конфигурации переменного / постоянного тока.

Рис. 7. Конфигурация AC / DC и только постоянный ток для SSR на основе MOS. Изображение любезно предоставлено IXYS (PDF).

Высоковольтные / токовые твердотельные реле переменного тока обычно используют тиристоры или тиристоры в качестве переключающего устройства. Эти SSR переменного тока могут использоваться для переключения нагрузки 90 A, 480 В (среднеквадратичное значение) только с приводом на затвор 50 мА. В отличие от ранее обсужденных коммутационных устройств, тиристоры и симисторы не могут использоваться для переключения постоянного тока. Это связано с механизмом положительной обратной связи, который присутствует в SCR и TRIAC и предотвращает отключение устройства, если ток, проходящий через устройство, не упадет ниже определенного уровня (а это обычно не происходит с нагрузкой постоянного тока).Основные характеристики этих SSR кратко обсуждаются в оставшейся части статьи.

SSR на основе SCR и TRIAC

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) представляет собой четырехслойную структуру PNPN с тремя выводами: анодом, затвором и катодом. SCR включает в себя регенеративную обратную связь, поэтому он имеет два стабильных состояния: ВКЛ и ВЫКЛ. Когда SCR выключен, он блокирует ток в обоих направлениях, а при включении SCR действует как выпрямитель и позволяет току течь от анода к катоду.Работу SCR можно понять, сравнив структуру PNPN SCR с аналогом транзистора, показанным на рисунке 8. Обратите внимание, что аналог транзистора на рисунке 8 (b) имеет два трехслойных элемента (транзистор PNP и один NPN. ), но, учитывая связь между уровнями, показанную на рисунке 8 (a), мы можем разделить некоторые из этих слоев между двумя транзисторами и построить всю структуру, используя только четырехуровневое устройство PNPN.

Рисунок 8. Структура PNPN действует как два BJT-транзистора.Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.

Когда напряжение затвора на Рисунке 8 (B) увеличивается, $$ I_ {C2} $$ увеличивается, что приводит к увеличению $$ I_ {B2} $$. Это, в свою очередь, еще больше увеличивает напряжение затвора Q2. В результате возникает механизм положительной обратной связи, который пытается увеличить анодно-катодный ток SCR. Хотя мы можем включить SCR, подав сигнал на его затвор, мы не можем выключить его, управляя затвором. SCR можно выключить, только уменьшив ток, протекающий в устройство, ниже определенного уровня, чтобы коэффициент усиления положительной обратной связи упал ниже единицы, и устройство перестало проводить.Из-за этого механизма обратной связи мы не можем использовать тиристоры для включения и выключения нагрузки постоянного тока.

Поскольку SCR работает только половину цикла, для переключения источника питания переменного тока необходимо использовать один SCR в мостовой конфигурации или использовать два SCR в обратно-параллельной конфигурации, как показано на Рисунке 9.

Рисунок 9. SSR на основе SCR можно получить, поместив один SCR в мост (A) или два SCR в обратной параллели (B). Изображение адаптировано из Руководства по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.

На рисунке 9 (A), когда тиристор включен, мостовая структура обеспечивает путь для прохождения тока независимо от полярности источника питания. Одним из основных недостатков этой схемы является падение напряжения на двух дополнительных диодах, которые необходимо добавить к падению напряжения на тиристоре. Структура, показанная на рисунке 9 (B), не вносит дополнительных потерь мощности, но требует двух управляющих сигналов для работы тиристоров. Одним из способов создания этих двух управляющих сигналов является использование варианта схемы, показанной на рисунке 9 (A), в качестве каскада возбуждения на рисунке 9 (B).Общая структура будет очень похожа на структуру, показанную на рисунке 11. Обратите внимание, что структура на рисунке 9 (A) подходит для использования в качестве драйвера для другого переключающего устройства, потому что на предыдущем этапе ток может быть намного ниже, а мощность расход управляемый.

Объединяя два тиристора в обратную параллельную структуру, производители получают настоящий переключатель переменного тока, называемый TRIAC. TRIAC имеет три контакта: затвор, главный вывод 2 и главный вывод 1. Интересно, что TRIAC имеет только один вход управляющего сигнала, и когда устройство активируется через этот вывод затвора, он проводит в любом направлении.Общая характеристика переключения TRIAC аналогична характеристике двух тиристоров в обратно-параллельной конфигурации.

Как показано на рисунке 10, TRIAC может использоваться как коммутационное устройство SSR. Однако можно использовать TRIAC в качестве драйвера для другого коммутационного устройства, как показано на рисунке 11. Эта схема позволяет маломощному SSR управлять сильноточными нагрузками с помощью внешних мощных SCR. На рисунке 11 показано, как мы можем использовать симистор вместе с тремя резисторами для создания двух управляющих сигналов, показанных на рисунке 9 (B).Считыватель может проверить, что, независимо от полярности выходного переменного напряжения, затвор тиристоров будет иметь положительное напряжение из-за тока, который проходит через симистор. Теперь, в зависимости от полярности переменного напряжения, один из двух тиристоров будет проводить ток.

Рис. 10. TRIAC как устройство вывода SSR. Изображение любезно предоставлено Руководством по твердотельным реле с приложениями Энтони Бишопа.

Рисунок 11. Использование TRIAC в качестве драйвера для двух SCR в обратно-параллельной конфигурации. Изображение любезно предоставлено Crydom.

Общие сведения о твердотельных реле, SSR »Электроника

Полупроводниковое реле — это электронный переключатель, который включается или выключается в зависимости от внешнего сигнала — это похоже на электронную форму электромеханического реле

---

Технология реле включает:
Основы реле Герконовое реле Характеристики герконового реле Релейные схемы Твердотельное реле

---

Твердотельные реле можно сравнить с электронными версиями электромеханических реле.Твердотельный переключатель имеет выход, который включается или выключается в соответствии с сигналом, подаваемым на вход.

Еще одним признаком твердотельных реле является то, что они обеспечивают гальваническую развязку между входными и выходными цепями, как и более традиционные электромеханические реле.

Твердотельные реле

имеют ряд преимуществ по сравнению с реле, обеспечивая более быстрое переключение, большую надежность и более длительный срок службы и т. Д., Но у них также есть некоторые недостатки по сравнению с более традиционными электронными компонентами.

Ввиду их преимуществ твердотельные реле все чаще используются, поскольку они обеспечивают гораздо более экономичное решение для многих конструкций электронных схем, особенно когда рассматривается обслуживание оборудования.

Основы твердотельного реле

Твердотельные реле

могут иметь в основе своих электронных схем множество различных устройств: тиристоры тиристоров, симисторы, биполярные переходные транзисторы, биполярные транзисторы и полевые МОП-транзисторы обеспечивают идеальные электронные переключатели в твердотельном реле.

Для передачи сигнала переключения между входом и переключающим элементом обычно используется оптический канал. Это дает практически полную гальваническую развязку между входными и выходными цепями.

Часто коммутационное устройство; триристор, симистор, биполярный транзистор или MOSFET — это оптическая версия устройства, которое включается при наличии света.

По сути, твердотельное реле — это переключатель, в котором входное или управляющее напряжение загорается светодиодом.Он действует как передатчик оптрона, который затем управляет переключающим устройством: тиристором, симистором, биполярным транзистором MOSFET.

Основная концепция твердотельного реле SSR

Твердотельное реле состоит из передатчика Tx и приемника Rx. Они физически расположены внутри твердотельного реле. Входящий управляющий сигнал возбуждает светодиод внутри оптопары, и это освещает устройство переключения выхода, которое является светочувствительным, и это вызывает его переключение из нормального обесточенного состояния.Обычно он включает выходное устройство, позволяя току проходить через выход SSR.

Передатчик и приемник обычно расположены в одном и том же электронном компоненте, что упрощает конструкцию твердотельных реле.

Из схемы видно, что между входными и выходными электронными цепями отсутствует электрическое соединение. Это разделение, часто называемое гальванической развязкой, является ключом к изоляции входных и выходных цепей друг от друга.Гальваническая развязка между светодиодом и фотоустройством обычно находится в диапазоне нескольких тысяч вольт из-за разделения между оптическим передатчиком и приемником или детекторного устройства, а также оптически прозрачного изолирующего барьера, который помещен между ними.

При рассмотрении технических характеристик SSR следует отметить, что изоляция указывается в терминах пробоя напряжения, то есть напряжения, которое вызывает пробой между входом и выходом. Это не то же самое, что сопротивление входа и выхода.В зависимости от устройства оно может составлять от 1000 до 1 миллиона МОм — поскольку оно настолько велико, что его часто считают «бесконечным» сопротивлением.

Хотя на базовой принципиальной схеме твердотельного реле показан только светодиод, который освещает светочувствительный полупроводниковый переключатель, такой как тиристор или тиристор, симистор, транзистор или полевой МОП-транзистор, внутри твердотельного реле есть и другие компоненты.

Есть две основные области твердотельного реле:

• Вход SSR: Существует ряд аспектов входной цепи, которые необходимо учитывать, поскольку входной светодиодный индикатор должен работать в требуемых условиях входа:
  
  • Уровень входного возбуждения: Входная цепь должна быть убедитесь, что оптический передатчик, т.е.е. Светодиод может работать с указанным уровнем привода. Обычно это требует включения токоограничивающего резистора и любых других электронных компонентов, чтобы светодиод загорался в достаточной степени при поступающем сигнале. Доступны твердотельные реле, которые работают с входными напряжениями от нескольких вольт и выше.
  • Вход постоянного или переменного тока: Если SSR предназначен для работы с входом постоянного тока, он может работать с минимумом дополнительных электронных компонентов — возможно, только с ограничивающим ток резистором.Если предполагается работа от переменного тока, то для выпрямления входного сигнала используются выпрямитель и обычно мостовой выпрямитель, так что светодиод запускается только сигналом правильной полярности. Светодиодный индикатор будет пульсировать с переменной формой волны — в два раза чаще, если используется мостовой выпрямитель. Этот мостовой выпрямитель может быть включен как часть твердотельного реле или, возможно, добавлен извне.
• Выход SSR: Сторона выхода твердотельного реле также требует понимания, поскольку может быть ряд дополнительных электронных компонентов помимо базового светочувствительного переключающего устройства.

  Для вывода твердотельных реле можно использовать множество различных устройств: транзисторы, тиристоры / тиристоры, полевые МОП-транзисторы и симисторы. Тип устройства определяет многие характеристики SSR.

  Если выход представляет собой одиночный транзистор, полевой транзистор или тиристор / тиристор, то это означает, что этот SSR может проводить только в одном направлении и может использоваться только для управления нагрузками постоянного тока. Для работы переменного тока обычно требуется симистор или два тиристора / тиристора на выходе — иногда также используются парные полевые МОП-транзисторы.

  Указанные максимальные выходные диапазоны для твердотельных реле могут находиться в диапазоне от нескольких вольт до сотен вольт переменного или постоянного тока, а допустимые уровни тока могут достигать десятков или даже сотен ампер в соответствии со спецификацией конкретного устройства. устройство.

Твердотельные реле синхронного и случайного включения

При переключении больших токов и использовании полупроводниковых устройств, которые могут очень быстро выключаться и включаться, возникают острые края на сигналах.В свою очередь, это может привести к высокому уровню электромагнитных помех, EMI. Поскольку все устройства в наши дни должны быть спроектированы так, чтобы свести к минимуму эти помехи, необходимо использовать способы, которые минимизируют генерацию этих электромагнитных помех, чтобы электромагнитная совместимость и характеристики ЭМС устройства находились в требуемых пределах.

Один из методов, который можно использовать с нагрузками переменного тока и резистивными нагрузками, известен как синхронное переключение или переключение через нуль. Как видно из названия, твердотельное реле включается или выключается только в точке пересечения нуля формы сигнала переменного тока, независимо от синхронизации входного управляющего сигнала.

Хотя ТТР с переходом через ноль идеальны для резистивных нагрузок, они не работают должным образом с индуктивными нагрузками, поскольку ток и напряжение не совпадают по фазе. Часто они не выключаются должным образом.

Для индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и двигатели, обычно используются твердотельные реле с произвольной коммутацией. Эти устройства включаются или выключаются в момент, требуемый входным управляющим сигналом, и они не принимают во внимание положение на осциллограмме.

Преимущества и недостатки твердотельных реле

Как и у любой техники, у их использования есть свои достоинства и недостатки.Это верно для твердотельных реле — хотя они предлагают много преимуществ по сравнению с другими альтернативами, такими как электромеханические реле, у них есть некоторые недостатки. Фактический выбор технологии необходимо учитывать, рассматривая все варианты, чтобы сделать правильный выбор.

Преимущества твердотельных реле

• Обеспечивает физическую изоляцию между цепями.
• Более быстрое переключение, чем у электромеханических реле. Время переключения обычно составляет около 1 мс
• Срок службы выше, чем у электромеханических реле
• Они не страдают от дребезга контактов, возникающего при использовании электромеханических реле.

Недостатки твердотельных реле

• Сопротивление в выходной цепи обычно выше, чем у электромеханического реле
• Не такое устойчивое к переходным импульсам и другим условиям перегрузки, как механическое реле — без защиты переходный процесс, превышающий пределы выходного устройства, может вывести твердотельное реле из строя.

Сравнение твердотельных реле с электромеханическими реле

Во многих конструкциях электронных схем есть выбор между более традиционными электромеханическими реле и твердотельными реле.Во многих отношениях эти две технологии сильно различаются, но в большом количестве схемных решений есть возможность использовать одну или другую.

Чтобы сделать лучший выбор для любой конкретной конструкции электронной схемы, лучше всего рассмотреть оба варианта, сравнивая преимущества и недостатки обоих вариантов.

Параметр	Реле электромагнитное	Твердотельное реле
Чувствительность к неправильному использованию	Хорошо	Плохо
Чувствительность к коррозии, окислению и т. Д.	Плохо	Хорошо
Чувствительность к ударам и вибрации	Плохо	Хорошо
Стоимость полюса	Лучше	Не очень хорошо
Совместимость с логическими / цифровыми схемами	Плохо (требуется интерфейс)	Хорошее (встраивается)
Время срабатывания и отпускания	5–20 мс	0.25 — 10 мс
Простота поиска неисправностей	Хорошо	Плохо
Изоляция входа и выхода	Часто до 5кВ	<5 кВ
Нормальный режим отказа	Обрыв цепи (и большой износ контактов / высокое сопротивление)	Короткое замыкание

Как выбрать твердотельное реле

При выборе твердотельного реле сначала необходимо определить, что ему нужно переключать и как этого добиться.Есть несколько полезных шагов и вопросов, которые нужно задать:

• AC или DC: Существуют различные типы твердотельных реле, используемых для переключения переменного или постоянного тока. Определение того, следует ли переключать питание постоянного или переменного тока, является одним из наиболее важных вариантов. Поскольку твердотельные переключатели переменного тока обычно используют симисторы и тиристоры, они не работают на постоянном токе и не отключают нагрузку, если постоянный ток не упадет до нуля по какой-либо другой причине. Твердотельные переключатели постоянного тока обычно используют полевые МОП-транзисторы, поскольку они имеют очень низкое сопротивление в открытом состоянии.

  Также помните, что вход и выход могут быть разными — SSR может быть разработан для управления выходом переменного тока, но требует входа управляющего напряжения постоянного тока и т. Д. В некоторых случаях на плате могут потребоваться мостовой выпрямитель и, возможно, другие электронные компоненты. вход для создания необходимого управляющего сигнала, если они не содержатся в пакете SSR — проверьте спецификацию, чтобы узнать, что может потребоваться.

• Диапазон напряжения: Необходимо определить необходимое напряжение для ТТР.Если необходимо переключить постоянный ток, выберите твердотельное реле с номинальным напряжением не менее чем на 25% выше ожидаемого максимального напряжения. В идеале больший запас повысил бы надежность.

  Для SSR переменного тока необходимо проверить напряжение переменного тока, необходимое для приложения — снова добавьте запас. Несмотря на то, что переходные процессы присутствуют во многих линиях переменного тока, твердотельные реле переменного тока должны уметь их учитывать, поскольку они, вероятно, имеют встроенную защиту (см. Ниже), но всегда лучше проверить спецификацию.

• Ток нагрузки: Помимо напряжения, необходимо также знать ток, который будет проходить через устройство. Если через устройство будет протекать слишком большой ток, оно перегреется и может выйти из строя.

  Следует помнить о пусковом токе, который наблюдается во многих схемах. При первом включении некоторые элементы могут потреблять ток, уровень которого намного превышает средний потребляемый ток. Поэтому необходимо учитывать это при выборе твердотельного реле.Обычно к среднему току применяется множитель, зависящий от переключаемой нагрузки.

  Коммутируемая нагрузка	Множитель
  Люминесцентные лампы (переменного тока)	10
  Лампы накаливания	6
  Двигатели	6
  Резистивные нагреватели	1
  Трансформаторы	20

  Средний потребляемый ток следует умножить на множитель и твердотельное реле, выбранное с этим значением для тока.
• Регулировка яркости: Если требуется регулировка яркости, то некоторые формы твердотельных реле могут обеспечивать функцию регулировки яркости, при которой выход регулируется уровнем на входе.

• Тип нагрузки (AC): Для нагрузок переменного тока необходимо знать, является ли нагрузка индуктивной или резистивной. Для резистивных нагрузок можно использовать переключатели перехода через нуль. Как видно из названия, переключатели перехода через нуль переключаются в точке, где форма волны проходит через точку нулевого напряжения.Это обеспечивает более эффективное переключение и снижает уровни создаваемых помех, электромагнитных помех, а также уровень генерируемой обратной ЭДС.

  Если нагрузка является индуктивной, как в случае трансформаторов, двигателей и люминесцентных ламп, необходим переключатель, называемый твердотельным реле случайного включения. Он включается в любой точке формы сигнала, так как напряжение и ток имеют разность фаз, и это приводит к неисправности переключателей перехода через ноль.

  Твердотельные реле с переходом через ноль могут использоваться с резистивными нагрузками, такими как нагреватели, лампы накаливания и т. Д. — даже несмотря на то, что они будут иметь небольшой индуктивный элемент, они по-прежнему подходят для переключателей с переходом через ноль.Отключение при переходе через ноль может обеспечиваться симисторами или тиристорами, поскольку они перестают проводить ток в конце цикла и их необходимо повторно запустить для включения.

• Защита от перенапряжения: Если полупроводниковый переключатель будет использоваться с переменным током, убедитесь, что он имеет встроенную защиту от перенапряжения, хотя большинство электронных компонентов, предназначенных для использования там, где могут присутствовать перенапряжения, имеют встроенную защиту. Всегда лучше проверять лист технических характеристик. Защита от перенапряжения или переходных процессов обычно обеспечивается с помощью металлооксидных варисторов, MOV.Эти металлооксидные варисторы поглощают переходные процессы и предотвращают их повреждение SSR.

Эти моменты представляют собой большинство основных моментов, которые следует учитывать при выборе твердотельного реле.